LAMPIRAN
Lampiran 1. Prosedur Analisis Karakteristik Sifat Fisiko-Kimia CPO 1. Kadar Air dengan Metode Karl Fischer (AOAC 1985) Alat Karl Fischer dinyalakan, lalu botol titrasi diisi dengan larutan solven. Larutan kemudian dinetralkan dengan larutan titran. Blanko dicari dengan cara menginjeksikan H2O ke dalam pipet microsyringe 50 μL. Sampel ditimbang dengan botol timbang dan dipipet sebanyak 5 ml dengan pipet tetes. Sampel yang ditimbang tadi dimasukkan ke dalam gelas titrasi yang telah terdapat pada alat. Sampel dititrasi dengan larutan titran. Titrasi selesai apabila alarm alat berbunyi. Hasil titrasi dibaca di layar sehingga diperoleh kadar air sampel. Kadar air dalam sampel dapat dinyatakan dalam % atau ppm.
2. Asam Lemak Bebas (FFA) dan Bilangan Asam (SNI 01-2891-1992) Sampel dipanaskan pada suhu 60°C sampai 70°C, lalu diaduk hingga homogen. Sampel ditimbang sesuai tabel dibawah ini ke dalam erlenmeyer berukuran 250 ml. % Asam lemak bebas < 1,8 1,8 – 6,9 > 6,9
Berat contoh ± 10 % (g) 10 ± 0,02 5 ± 0,01 2,5 ± 0,01
Lalu ditambahkan dengan 50 ml etanol 95% netral. Larutan diaduk lalu ditambahkan 3-5 tetes indikator PP (penolphtalein) 1 %. Larutan dititrasi dengan larutan standard KOH 0,1 N sambil diaduk merata hingga muncul warna merah muda yang stabil (tidak berubah selama 30 detik). Penggunaan ml larutan titar lalu dicatat. Analisa dilakukan sekurang-kurangnya duplo, perbedaan antara kedua hasil uji tidak boleh melebihi 0,05. Kemudian dilakukan langkah yang sama untuk blanko. Perhitungan : a. Bilangan Asam = V x N x 56,1 m b. Asam Lemak Bebas (FFA) = M x V x N 10 m Keterangan : V
= volume KOH yang diperlukan dalam peniteran (ml)
N
= normalitas KOH
m
= bobot contoh (gram)
M = bobot molekul asam lemak
47
3. Bilangan Iod (AOAC, 1995) Minyak yang telah disaring ditimbang sebanyak 0,5 gram di dalam erlenmeyer 250 ml, kemudian ditambahkan 15 ml larutan karbon tetraklorida (atau 20 ml campuran 50%-v sikloheksan – 50%-v asam asetat) dan kocok-putar labu untuk menjamin contoh minyak larut sempurna ke dalam pelarut. Lalu ditambahkan 25 ml reagen Wijs dengan pipet seukuran dan tutup labu. Kocok-putar erlenmeyer agar isinya tercampur sempurna dan kemudian segera simpan di tempat gelap bertemperatur 25 + 5oC selama 1 jam. Sebagian iodium akan dibebaskan dari larutan. Setelah penyimpanan, ke dalamnya ditambahkan 10 ml larutan KI 15 %. Iod yang dibebaskan kemudian dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N sampai warna biru larutan tidak terlalu pekat. Selanjutnya ditambahkan larutan kanji satu persen dan titrasi kembali sampai warna biru hilang. Blanko dibuat dengan cara yang sama tanpa menggunakan minyak. Bilangan Iod =
(B-S) x N x 12,69 G
Keterangan :
B
= ml Na2S2O3 blanko
S
= ml Na2S2O3 contoh
N
= normalitas Na2S2O3
G
= berat contoh
12,69 = berat atom iod/10
4. Bilangan penyabunan (SNI 01-2891-1992) Sebanyak dua gram contoh ditimbang dan dimasukan ke dalam labu Erlenmeyer 250 ml. Kemudian ditambahkan 25 ml KOH Alkohol 0,5 N dengan menggunakan pipet dan beberapa butir batu didih. Erlenmeyer yang berisi larutan dihubungkan dengan pendingin tegak dan dididihkan di atas penangas air selama satu jam. Lalu ditambahkan 0,5 – 1 ml fenolftalein ke dalam larutan tersebut dan dititer dengan HCL 0,5 N sampai warna indikator berubah menjadi tidak berwarna. Lakukan juga untuk blanko. Perhitungan : Bilangan Penyabunan = 56,1 x T x (V0 – V1) m Keterangan : V0 = volume HCL 0,5 N yang diperlukan pada peniteran blanko (ml) V1 = volume HCL 0,5 N yang diperlukan pada peniteran contoh (ml) m = bobot contoh (gram) 48
5. Fraksi Tak Tersabunkan Contoh yang telah diaduk ditimbang seberat 5 gram di dalam labu erlenmeyer atau botol soxhlet. Lalu ditambahkan 30 ml alkohol 95% dan 5 ml larutan KOH 50%, kemudian didinginkan di bawah pendingin tegak selama 1 jam atau sampai semua lemak tersabunkan secara sempurna. Sabun yang terbentuk dipindahkan ke dalam labu ekstraksi, kemudian dibilas dengan alkohol sampai batas 40 ml, lalu dibilas dengan air panas dan air dingin sampai volume seluruhnya 80 ml. Botol bekas penyabunan dicuci dengan sedikit petroleum eter dan dikembalikan ke dalam labu ekstraksi. Labu dengan isinya didinginkan sampai suhu kamar (20-25oC), lalu ditambahkan 50 ml petroleum eter. Labu ditutup kemudian dikocok selama 1 menit, sambil mengeluarkan gas yang terbentuk selama pengocokan. Selanjutnya, labu tersebut didiamkan sampai terbentuk dua lapisan cairan. Lapisan petroleum eter dialirkan dan ditampung dalam corong pemisah 500 ml. Ekstraksi diulangi dengan 50 ml petroleum eter sampai sedikitnya 6 kali sambil dikocok pada setiap kali ekstraksi. Gabungan ekstrak ini dicuci tiga kali di dalam corong pemisah masing-masing dengan 25 ml alkohol 10% sambil dikocok. Setelah pencucian, lapisan alkohol ini dibuang dengan hati-hati sehingga lapisan petroleum eter tidak ada yang ikut terbuang. Ekstrak eter dipindahkan ke dalam gelas piala, dan diuapkan sampai kering di atas penangas air. Pengeringan disempurnakan sampai mencapai bobot tetap, dan sebaiknya dilakukan di dalam oven hampa udara pada suhu 75-80oC. Kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang. Setelah penimbangan, ampas (residu) ini dilarutkan dalam 50 ml alkohol 95% yang hangat (500C) dan mengandung indikator phenolphtalein. Selanjutnya dititrasi dengan larutan NaOH 0,02 N sampai terbentuk warna merah jambu. Bobot asam lemak di dalam ekstrak (gram) sama dengan jumlah mililiter NaOH 0,02 N x 0,056. Perhitungan : Bahan tak tersabunkan =
( BR − BA) × 100% B
Keterangan : BR = Bobot residu (gram) BA = Bobot asam lemak (gram) B = Bobot contoh (gram) 0,056 = bobot NaOH/1000
49
6. Densitas (bobot jenis) berdasar SNI 01-2891-1992 Densitas merupakan perbandingan berat dari suatu volume sampel pada suhu 25oC dengan berat air pada volume dan suhu yang sama. Peralatan yang digunakan adalah piknometer 5 ml. Piknometer dibersihkan dengan cara dibilas dengan aseton kemudian dengan dietil eter. Piknometer kosong diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W0). Piknometer yang bersih dan kering diisi dengan air destilasi yang telah didihkan dan didinginkan pada suhu 20oC dan piknometer disimpan dalam water bath (penangas air) pada suhu konstan 25oC selama 30 menit. Piknometer berisi air diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W1). Piknometer dibersihkan dan dikeringkan. Sampel dimasukkan ke dalam piknometer hingga meluap dan pastikan tidak terbentuk gelembung udara lalu ditutup. Keringkan pagian luar piknometer, kemudian piknometer berisi sampel dimasukkan ke dalam penangas pada suhu konstan 25oC selama 30 menit. Piknometer kemudian diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W2). Perhitungan: Densitas = (W2-W0) (W1-W0) Keterangan : W0 = bobot piknometer kosong W1 = bobot piknometer beserta air W2 = bobot piknometer beserta sampel
7. Komposisi Asam Lemak (AOAC, 1995) Sebanyak 2 gram minyak ditambahkan ke dalam labu didih, kemudian ditambahkan 6-8 ml NaOH dalam metanol, dipanaskan sampai tersabunkan lebih kurang 15 menit dengan pendingin balik. Selanjutnya ditambahkan 10 ml BF3 dan dipanaskan kira-kira 2 menit.. Dalam keadaan panas ditambahkan 5 ml n-heptana atau n-heksana, kemudian dikocok dan ditambahkan larutan NaCl jenuh. Larutan akan terpisah menjadi dua bagian. Bagian atas akan dipindahakan ke dalam tabung reaksi yang sebelumnya telah diberi 1 gram Na2SO4. Larutan tersebut siap diinjeksikan pada suhu detektor 230oC, suhu injektor 225oC, suhu awal 70oC, pada suhu awal = 2 menit, menggunakan glass coloumn dengan panjang 2 meter dan diameter 2 mm, gas pembawa adalah helium dan fasa diam dietilen glikol suksinat. Jenis detektor yang digunakan adalah jenis FID (Flame Ionization Detector). 50
Lampiran 2. Prosedur Analisis Metil Ester CPO 1. Uji Standar untuk Bilangan Asam (SNI 01-2891-1992) Sampel alkil ester ditimbang 19 – 21 + 0,05 gram ke dalam labu erlenmeyer 250 ml. Kemudian ditambahkan 100 ml pelarut alkohol 95% yang telah dinetralkan ke dalam labu erlenmeyer tersebut. Dalam keadaan teraduk kuat, titrasi larutan isi labu erlenmeyer dengan larutan KOH dalam alkohol sampai berwarna merah jambu dengan intensitas yang sama seperti pada campuran pelarut yang telah dinetralkan di atas. Warna merah jambu ini harus bertahan paling sedikit 15 detik. Volume titran yang dibutuhkan kemudian dicatat. Perhitungan nilai bilangan asam sebagi berikut: Angka asam (Aa) = 56,1 x V x N mg KOH/g biodiesel m Keterangan: V = volume larutan KOH dalam alkhohol yang dibutuhkan pada titrasi (ml) N = normalitas larutan KOH dalam alkohol m = berat sampel alkil ester (gram)
2. Analisis Standar untuk Kadar Gliserol Total, Bebas, dan Terikat di Dalam Biodiesel Ester Alkil: Metode Iodometri – Asam Periodat (SNI 04-7182-2006) Analisis Kadar Gliserol Total Sampel alkil ester ditimbang 9,9 – 10,01 gram ke dalam sebuah labu erlenmeyer. Datambahkan 100 ml larutan KOH alkoholik, labu disambungkan dengan kodensor berpendingin udara dan didihkan isi labu perlahan selama 30 menit untuk mensapinifikasi ester-ester. Ditambahkan 91 + 0,2 ml kloroform dari sebuah buret ke dalam labu takar 1 liter. Kemudian ditambahkan 25 ml asam asetat glasial dengan menggunakan gelas ukur. Labu saponifikasi disingkirkan dari pelat pemanas atau bak kukus, bilas dinding dalam kondensor dengan sedikit akuades. Kondensor dilepaskan dan dipindahkan isi labu saponifikasi secara kuantitatif ke dalam labu takar dengan menggunakan 500 ml akuades. Labu takar ditutup rapat dan isinya dikocok kuat-kuat selama 30-60 detik. Akuades ditambahkan sampai ke batas takar, tutup lagi labu rapat-rapat dan dicampurkan baik-baik isinya dengan membolak-balikkan dan sesudah dipandang tercampur dengan baik, biarkan tenang sampai lapisan kloroform dan lapisan akuatik memisah sempurna. Kemudian masing-masing dipipet 6 mllarutan asam periodat ke dalam 2 atau 3 gelas piala 400-500 ml dan disiapkan dua blanko dengan mengisi masing-masing 50 ml akuades. Lalu dipipet 100 ml lapisan akuatik yang tela diperoleh ke dalam gelas piala berisi larutan asam periodat dan kemudian gelas piala ini dikocok perlahan supaya isinya tercampur baik. 51
Sesudahnya, gelas piala ditutup dengan kaca arloji dan dibiarkan selama 30 menit. Jika lapisan akuatik termaksud mengandung bahan tersuspensi, disaring terlebih dahulu sebelum pemipetan dilakukan. Ditambahkan 3 ml larutan KI, dicampurkan dengan pengocokan perlahan dan kemudian dibiarkan selama sekitar 1 menit (tetapi tidak boleh lebih dari 5 menit) sebelum dititrasi. Gelas piala yang isinya akan dititrasi ini tidak boleh ditempatkan di bawah cahaya terang atau terpaa langsung sinar matahari. Isi gelas piala dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat yang sudah distandarkan (diketahui normalitasnya). Titrasi diteruskan sampai warna cokelat iodium hampir hilang. Setelah ini tercapai, ditambahakn 2 ml larutan indikator pati dan diteruskan titrasi sampai warna biru kompleks iodium-pati persisi sirna. Buret titran dibaca sampai ke keteliian 0,01 ml dengan bantuan pembesar meniskus. Dilakukan analisis blanko dengan menerapkan langkah yang sama pada dua gelas piala berisi larutan blanko.
Analisis Kadar Gliserol Bebas Sampel alkil ester ditimbang 9,9 – 10,1 + 0,01 gram dalam sebuah botol timbang. Sampel ini dibilas ke dalam labu takar 1 liter dengan menggunakan 91 + 0,2 ml kloroform yang diukur dengan buret. Ditambahkan kira-kira 500 ml akuades, ditutp rapat labu, dan kemudian dikocok kuat-kuat selama 30-60 detik. Ditambahkan akuades sampai ke garis batas takar, ditutup lagi labu rapat-rapat dan dicampurkan baik-baik isinya dengan membolakbalikkan, dan sesudah dipandang tercampur dengan baik, dibiarkan tenang sampai lapisan kloroform dan lapisan akuatik memisah sempurna. Dipipet masing-masing 2 ml larutan asam periodat ke dalam 2 atau 3 gelas piala 400 – 500 ml dan disiapkan dua blanko dengan mengisi masing-masing 100 ml akuades. Selanjutnya dipipet 300 ml lapisan akuatik yang diperoleh tadi ke dalam gelas piala berisi larutan asam periodat dan kemudian dokocok gelas piala ini perlahan supaya isinya tercampur baik. Sesudahnya, gelas piala ditutup dengan kaca arloji dan dibiarkan selama 30 menit. Jika lapisan akuatik termaksud mengandung bahan tersuspensi, sari dahulu sebelum pemipetan dilakukan. Larutan KI ditambahkan sebanyak 2 ml, dicampurkan dengan pengocokan perlahan dan kemudian dibiarkan selama sekitar 1 menit (tetpi tidak lebih dari 5 menit) sebelum dititrasi. Gelas piala yang isinya akan dititrasi ini tidak boleh ditempatkan di bawah cahaya terang atau terpaan langsung sinar matahari. Isi gelas piala dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat yang telag distandarkan (diketahu normalitasnya). Titrasi diteruskan sampai warna cokelat iodium hampir hilang. Setelah ini tercapai, ditambahkan 2 ml larutan indikator pati dan diteruskan titrasi sampai warna biru kompleks – pati persis sirna. Buret titran dibaca sampai ketelitian 52
0,01 ml dengan bantuan pembesar meniskus. Langkah-langkah tersebut diulangi untuk mendapatkan duplo dan jika mungkin triplo. Analisis blanko dilakukan dengan menerapkan langkah yang sama pada dua gelas piala berisi larutan blanko (yaitu akuades). Perhitungan Menghitung kadar gliserol total (Gttl, %-b) dengan rumus: Gttl (%-b) = 2,302 (B-C) x N W dengan: C = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel, ml B = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blanko, ml N = normalitas eksak larutan natrium tiosulfat W = berat sampela x ml sampelb 900 Kadar gliserol bebas (Gttl, %-b) dihitung dengan rumus yang serupa dengan di atas, tetapi menggunakan nilai-nilai yang diperoleh pada pelaksanaan prosedur analisis kadar gliserol bebas. Kadar gliserol terikat (Gttl, %-b) adalah selisih antara kadar gliserol total dengan kadar gliserol bebas Gikt = Gttl - Gbbs
3. Uji Standar Bilangan Penyabunan dan Kadar Ester Sampel alkil ester ditimbang 4 – 5 + 0,005 gram ke dalam sebuah labu erlenmeyer 250 ml berleher tebal. Kemudian ditambahkan 50 ml larutan KOH alkoholik dengan pipet yang dibiarkan terkosongkan secara alami. Disiapkan dan dilakukan analisis blanko secara serempak dengan analisis contoh alkil ester dengan langkah yang persis sama tetapi tidak mengikutsertakan sampel alkil ester. Labu erlenmeyer disambungkan dengan kondensor berpendingin udara dan didihkan perlahan tetapi mantap, sampai contoh tersabunkan sempurna. Ini biasanya membutuhkan waktu 1 jam. Larutan yang diperoleh pada akhir penyabunan harus jernih dan homogen. Jika tidak, waktu penyabunan diperpanjang. Setelah labu dan kondensor cukup dingin (tetapi belum terlalu dingin hingga membentuk jeli), dinding dalam kondensor dibilas dengan sejumlah kecil aquades. Kondensor dilepaskan dari labu, lalu ditambahkan 1 ml larutan indikator fenoplhtalein ke dalam labu. Isi labu kemudian dititrasi dengan HCl 0,5 N sampai warna merah jambu persis sirna. Volume asam klorida yang dihabiskan untuk ditrasi kemudian dicatat. Angka penyabunan, As (%-b) = 56,1 (B – C) x N mg KOH/g biodiesel m 53
Keterangan: B = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blanko (ml) C = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel (ml) N = normalitas larutan HCl (0,5 N) W = berat sampel alkil ester yang ditimbang untuk analisis (gram) Nilai angka penyabunan yang dilaporkan harus dibulatkan sampai dua desimal (dua angka di belakang koma). Kadar ester alkil ester selanjutnya dapat dihitung dengan rumus berikut: Kadar ester (%-b) = 100 (As – Aa – 4,57Gttl) As Keterangan: As = angka penyabunan yang diperoleh sebelumnya (mg KOH/g biodiesel) Aa = angka asam berdasar prosedur FBI-A01-03 (mg KOH/g biodiesel) Gttl = kadar gliserin total dalam biodiesel berdasar prosedur FBI-A02-03 (%-b)
4. Uji Standar untuk Bilangan Iod (FBI-A04-03) Sampel alkil ester ditimbang 0,13 – 0,15 + 0,001 gram ke dalam labu iodium. Kemudian ditambahkan 15 ml larutan karbon tetraklorida (atau 20 ml campuran 50%-v sikloheksan – 50%-v asam asetat) dan kocok-putar labu untuk menjamin contoh sampel larut sempurna ke dalam pelarut. Lalu ditambahkan 25 ml reagen Wijs dengan pipet seukuran dan tutup labu. Kocok-putar labu agar isinya tercampur sempurna dan kemudian segera simpan di tempat gelap bertemperatur 25 + 5oC selama 1 jam. Sesudah periode penyimpanan usai, labu diambil kembali, dan ditambahkan 20 ml larutan KI serta kemudian 150 ml aquades. Sambil selalu teraduk baik, larutan uji dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat 0,1 N yang sudah distandarkan (diketahui normalitas yang tepat) sampai warna cokelat iodium hampir hilang. Kemudian tambahkan 2 ml larutan indikator pati dan titrasi diteruskan sampai warna biru kompleks iodium-pati persis sirna. Lalu dicatat volume titran yang dihabiskan untuk titrasi. Dilakukan hal sama terhadap blanko, tanpa mengikutsertakan sampel. Angka iodium dihitung dengan rumus: Angka iodium, Ai (%-b) = 12,69 (B – C) x N W Keterangan: C = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel (ml) B = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blanko (ml) 54
N = normalitas larutan natrium tiosulfat (N) W = berat sampel alkil ester yang ditimbang untuk analisis (gram)
5. Komposisi Asam lemak dalam Metil Ester Sebanyak 2 gram minyak ditambahkan ke dalam labu didih, kemudian ditambahkan 6-8 ml NaOH dalam metanol, dipanaskan sampai tersabunkan lebih kurang 15 menit dengan pendingin balik. Selanjutnya ditambahkan 10 ml BF3 dan dipanaskan kira-kira 2 menit.. Dalam keadaan pans ditambahkan 5 ml n-heptana atau n-heksana, kemudian dikocok dan ditambahkan larutan NaCl jenuh. Larutan akan terpisah menjadi dua bagian. Bagian atas akan dipindahakan ke dalam tabung reaksi yang sebelumnya telah diberi 1 gram Na2SO4. Larutan tersebut siap diinjeksikan pada suhu detektor 230oC, suhu injektor 225oC, suhu awal 70oC, pada suhu awal = 2 menit, menggunakan glass coloumn dengan panjang 2 meter dan diameter 2 mm, gas pembawa adalah helium dan fasa diam dietilen glikol suksinat. Jenis detektor yang digunakan adalah jenis FID (Flame Ionization Detector).
6. Kadar Air Metil Ester dengan Metode Karl Fischer (AOAC 1985) Alat Karl Fischer dinyalakan, lalu botol titrasi diisi dengan larutan solven. Larutan kemudian dinetralkan dengan larutan titran. Blanko dicari dengan cara menginjeksikan H2O ke dalam pipet microsyringe 50 μL. Sampel ditimbang dengan botol timbang dan dipipet sebanyak 5 ml dengan pipet tetes. Sampel yang ditimbang tadi dimasukkan ke dalam gelas titrasi yang telah terdapat pada alat. Sampel dititrasi dengan larutan titran. Titrasi selesai apabila alarm alat berbunyi. Hasil titrasi dibaca di layar sehingga diperoleh kadar air sampel. Kadar air dalam sampel dapat dinyatakan dalam % atau ppm.
7. Densitas (SNI 01-2891-1992) Densitas merupakan perbandingan berat dari suatu volume sampel pada suhu 25oC dengan berat air pada volume dan suhu yang sama. Peralatan yang digunakan adalah piknometer 5 ml. Piknometer dibersihkan dengan cara dibilas dengan aseton kemudian dengan dietil eter. Piknometer kosong diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W0). Piknometer yang bersih dan kering diisi dengan air destilasi yang telah didihkan dan didinginkan pada suhu 20oC dan piknometer disimpan dalam water bath (penangas air) pada suhu konstan 25oC selama 30 menit. Piknometer berisi air diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W1). Piknometer dibersihkan dan dikeringkan. Sampel dimasukkan ke dalam piknometer hingga meluap dan pastikan tidak terbentuk gelembung udara lalu ditutup. Keringkan pagian luar 55
piknometer, kemudian piknometer berisi sampel dimasukkan ke dalam penangas pada suhu konstan 25oC selama 30 menit. Piknometer kemudian diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W2). Perhitungan: Densitas = (W2-W0) (W1-W0) Keterangan : W0 = bobot piknometer kosong W1 = bobot piknometer beserta air W2 = bobot piknometer beserta sampel atau Densitas (25oC) = (Berat piknometer dan contoh) – (Berat piknometer) Volume air pada 25oC (ml)
56
Lampiran 3. Prosedur Analisis Karakteristik MES 1. Densitas (SNI 01-2891-1992) Densitas merupakan perbandingan berat dari suatu volume sampel pada suhu 25oC dengan berat air pada volume dan suhu yang sama. Peralatan yang digunakan adalah piknometer 5 ml. Piknometer dibersihkan dengan cara dibilas dengan aseton kemudian dengan dietil eter. Piknometer kosong diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W0). Piknometer yang bersih dan kering diisi dengan air destilasi yang telah didihkan dan didinginkan pada suhu 20oC dan piknometer disimpan dalam water bath (penangas air) pada suhu konstan 25oC selama 30 menit. Piknometer berisi air diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W1). Piknometer dibersihkan dan dikeringkan. Sampel dimasukkan ke dalam piknometer hingga meluap dan pastikan tidak terbentuk gelembung udara lalu ditutup. Keringkan bagian luar piknometer, kemudian piknometer berisi sampel dimasukkan ke dalam penangas pada suhu konstan 25oC selama 30 menit. Piknometer kemudian diangkat, dikeringkan, dan ditimbang (W2). Perhitungan: Densitas = (W2-W0) (W1-W0) Keterangan : W0 = bobot piknometer kosong W1 = bobot piknometer beserta air W2 = bobot piknometer beserta sampel
2. Penentuan nilai pH (ASTM D 1172 – 95) Metode ini digunakan untuk menganalisa derajat keasaman (pH) bahan yang dapat terlarut dalam air.
Nilai pH dari larutan contoh ditentukan dengan pengukuran potensiometrik
menggunakan elektroda gelas dan pH-meter komersial.
Alat pH-meter disiapkan dan
dikalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi dilakukan dengan menggunakan larutan buffer pH 4,0 (jika sampel yang dikur bernilai asam). Elektroda kemudian dibilas dengan air bebas CO2 yang memiliki pH antara 6,5 sampai 7,0. Selanjutnya elektroda dicelupkan ke dalam larutan yang akan diukur. Nilai pH dibaca pada pH-meter, pembacaan dilakukan setelah angka stabil. Elektroda kemudian dibilas kembali dengan air bebas CO2. Pengukuran dilakukan dua kali. Apabila dari dua kali pengukuran nilai yang terbaca mempunyai selisih lebih dari 0,2 maka harus dilakukan pengulangan pengukuran termasuk kalibrasi. 57
Larutan yang akan diukur berasal dari 1 + 0,001 gram sampel dan diencerkan dengan air dalam labu ukur 1 L. Labu dibolak balik agar sampel terlarut sempurna pada suhu 25oC + 2.0oC.
3. Pengukuran Viskositas Pengukuran viskositas atau kekentalan sampel dilakukan dengan pengisian sampel ke dalam gelas piala 250 ml. Penentuan nilai viskositas menggunakan viskometer Brookfield dengan spindel nomor 1 pada putaran 50 rpm jika menggunakan Model RV atau 30 rpm jika menggunakan Model LV viskometer. Pastikan steker telah dipasang pada power supply. Tombol hitam pada viskometer digunakan sebagai pengontrol on (ke kanan) untuk menyalakan, off untuk mematikan (ke kiri), atau pause (tengah). Viskometer LV dapat diset untuk 4 macam spindel dengan kaki penahan yang lebih sempit; viskometer RV diset untuk 7 macam spindel dengan wadah dengan kaki penahan yang lebih lebar; HA dan HB viskometer diset untuk 7 macam spindel tanpa kaki. Kecepatan (dalam rpm) diatur dengan tombol di bagian atas viskometer pada kecepatan yang diinginkan. Viskometer yang digunakan adalah viskometer LV dengan kecepatan 30 rpm. Jarum merah untuk membaca skala dipastikan di titik nol. Gunakan tuas di belakang viskometer untuk mengatur kemiringan sehingga jarum merah berhimpit pada titik nol. Spindel dipasang sesuai kekentalan sampel. Makin kental sampel, makin kecil nomor spindel yang digunakan. Sampel dimasukkan ke dalam gelas piala 100 ml. Kaki penahan diturunkan tetapi tidak sampai menyentuh dasar gelas piala. Tombol kontrol ditekan on. Saat piringan skala berputar, skala yang ditunjuk jarum merah dibaca pada putaran pertama. Tombol kontrol off setelah pembacaan dan ditepatkan agar jarum merah dapat terhimpit kembali ke angka nol. Viskositas (cP atau mPa.S) = Skala terbaca x Faktor Ukuran kekentalan diperoleh dengan perhitungan di atas dan tabel berikut.
58
4. Penentuan Bahan Aktif Surfaktan Anionik Melalui Titrasi Kationik dengan Metode Ephton Surfaktan ditimbang 1 + 0,003 gram dengan neraca analitik dalam gelas piala 250 ml. Tambahkan 30 ml aquades ke dalam gelas piala. Larutan dipanaskan di atas water bath dengan suhu 100oC sampai larut semua. Setelah larutan dingin lalu ditambahkan indikator phenoplthalein 3 tetes, kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N hingga berwarna merah muda. Volume penitaran dicatat. Larutan sampel kemudian diencerkan ke dalam labu ukur 1000 ml. Methylen blue dipipet sebanyak 3 ml dengan pipet ukur ke dalam gelas ukur bertutup. Larutan sampel dipipet sebanyak 5 ml dengan pipet gondok ke dalam gelas ukur bertutup. Larutan kloroform dipipet 10 ml dengan pipet gondok ke dalam gelas ukur sambil dibilas. Larutan dalam gelas ukur dititrasi dengan n-Cetylpyridium Chloride hingga warna biru antara dua fase sama. Titrasi diakhiri dan volume n-Cetylpyridium Chloride dicatat sebagai volume (V) kationik. Bahan Aktif (%) = V kationik x faktor kationik x BM Surfaktan x 0.1 Berat sampel x 4.95
5. Pengukuran Tegangan Permukaan Metode Du Nuoy (ASTM D-1331.2000) Peralatan dan wadah sampel yang digunakan harus dibersihkan
terlebih dahulu dengan
larutan asam sulfat-kromat dan dibilas dengan aquades, lalu dikeringkan. Cincin platinum yang digunakan pada alat tensiometer dan mempunyai mean circumferense = 5.945. Posisi alat diatur agar horizontal dengan water pass dan diletakkan pada tempat yang bebas dari gangguan, seperti getaran, angin, sinar matahari dan panas. Surfaktan ditimbang sebanyak x gram dan dilarutkan ke dalam y gram pelarut, hingga dihasilkan larutan surfaktan dengan konsentrasi 10% (b/b). Larutan surfaktan dimasukkan ke dalam gelas piala dan diletakkan di atas dudukan tensiometer. Suhu cairan diukur dan dicatat. Selanjutnya cincin platinum dicelupkan ke dalam sampel tersebut (lingkaran logam tercelup ± 3 mm di bawah permukaan cincin). Skala vernier tensiometer diatur pada posisi nol dan jarum penunjuk harus berada pada posisi terhimpit dengan garis pada kaca. Selanjutnya kawat torsi diputar perlahan-lahan sampai film cairan tepat putus, saat film cairan tepat putus, skala di baca dan dicatat sebagai nilai tegangan permukaan.
6. Pengukuran Tegangan Antar Muka dengan Spinning Drop Interfacial Tensiometer Prosedur ini digunakan jika pengujian tegangan antar muka dilakukan dengan menggunakan alat spin drop tensiometer model TX-500D. Komputer yang telah tersambung dengan alat spin drop tensiometer dinyalakan. Setelah komputer menyala, selanjutnya nyalakan alat spin 59
drop tensiometer dengan menekan tombol ON pada bagian belakang alat. Setelah komputer dan alat menyala, program TX-500D dibuka. Program ini digunakan untuk mengukur IFT. Pada program tersebut, suhu dan kecepatan rotasi diatur sesuai yang diinginkan, kemudian tunggu sampai suhu mencapai pada angka yang diinginkan. Suhu yang digunakan adalah 70oC dan kecepatan 3000 rpm. Selanjutnya adalah persiapan larutan surfaktan ke dalam tube. Surfaktan ditimbang sebanyak x gram dan dilarutkan ke dalam y gram pelarut, hingga dihasilkan larutan surfaktan dengan konsentrasi 1% (b/b). Sampel dimasukkan ke dalam tube dengan syringe yang tersedia. Kemudian diinjeksikan minyak bumi sebanyak 2 μL (mikron liter) ke dalam tube yang sudah berisi sampel surfaktan, kemudian tube ditutup. Dalam gelas tube tidak boleh ada gelembung udara. Kemudian tube dimasukkan ke alat spin drop tensiometer dengan permukaan gelas tube menghadap ke arah luar. Setelah sampel siap, selanjutnya adalah proses kalibrasi alat. Kalibrasi dilakukan dengan cara folder pada program diklik dan dipilih file 1.5 water. Kemudian klik open → tools→ calibration → 1.357 → klik gambar 1.5water → close. Setelah itu dimasukkan nilai perbedaan densitas antara sampel (surfaktan) dan minyak pada kolom yang tersedia. Setelah semuanya siap, klik ON pada program. Untuk mencari gambar minyak, klik M2 untuk menjalankan kamera ke kiri atau kanan. Setelah gambar minyak diperoleh, klik start pada camera’s time untuk memotret gambar di tiap menitnya sampai dianggap stabil. Setelah selesai, klik OFF pada program kemudian hitung nilai IFT. Selanjutnya perhitungan nilai IFT dilakukan. Caranya, klik icon database dan akan keluar gambar-gambar yang telah dipotret sebelumnya. Pada gambar, klik pada ujung atas gambar dan tarik ke ujung bawah gambar sehingga terbentuk garis vertikal, kemudian klik ujung kanan gambar dan tarik garis sampai ujung kiri gambar sehingga terbentuk garis horizontal. Hasil perhitungan nilai IFT akan diperoleh secara otomatis dari komposisi data perbedaan densitas, garis vertikal, dan garis horizontal yang terbentuk. Akhirnya, data yang ada dimasukkan ke dalam Ms. Excel. Untuk memindahkan data IFT ke MS. Excel, pada data diklik kanan dan pilih copy data as clip board kemudian paste di MS. Excel. Nilai tegangan antar muka dapat dihitung dengan menggunakan rumus dibawah ini. IFT = 106π2Δρd3 8 n3 P2 Keterangan : IFT = nilai tegangan antar muka (dyne/cm) Δρ
= perbedaan densitas larutan surfaktan dan densitas fluida minyak (g/cm3)
d
= lebar drop (cm) 60
n
= indeks bias larutan surfaktan
P
= kecepatan putar (msec)
7.
Penentuan nilai HLB Nilai HLB digunakan untuk menentukan sifat kelarutan surfaktan APG di dalam air dan
menentukan aplikasi surfaktan berdasarkan nilai HLB yang dimiliki surfaktan APG. Penentuan nilai HLB (Gupta et al. 1983 di dalam Kuang et al., 2000). HLB dari surfaktan APG ditentukan menggunakan metode bilangan air (water number methode). Larutan surfaktan APG yang mengandung 1 g surfaktan APG dalam 25 ml campuran piridina dan benzena 95:5 (v/v) difiltrasi dengan aquades sampai kekeruhan permanen. Nilai HLB dari sampel surfaktan APG diperoleh dengan interpolasi pada kurva standar HLB. 8.
Penentuan Nilai CMC
Nilai CMC (Critical Micelle Concentration) didapatkan dari pengukuran tegangan permukaan atau tegangan antarmuka dari surfaktan MES. Nilai konsentrasi di saat tegangan permukaan atau tegangan antarmuka surfaktan konstan maka nilai tersebut adalah nilai CMC. Penentuan perbedaan antara berbagai konsentrasi tersebut dilakukan dengan uji statistika ttest. CMC Tegangan Permukaan Dan Antar muka
Tegangan Permukaan Tegangan Antar muka Konsentrasi Surfaktan
61
Lampiran 4. Hasil Analisa CPO dan Metil Ester dari CPO Spesifikasi dari CPO (Crude Palm Oil) Analisa Nilai Kadar Air (%) 0,16 Asam Lemak Bebas (FFA) 4,66 Bilangan Asam 9,26 Bilangan Iod 51,40 Bilangan penyabunan 206,44 Fraksi Tak Tersabunkan 0,50 Densitas (bobot jenis) 0,9097 Komposisi Asam Lemak (%): Laurat (C14H24O2) 0,172 Miristat (C14H28O2) 1,967 Palmitat (C16H32O2) 42,631 Stearat (C18H36O2) 4,382 Oleat (C18H34O2) 39,317 Linoleat (C18H32O2) 10,42 Linolenat (C18H30O2) 0,806 Spesifikasi Metil Ester dari CPO Analisa Nilai Kadar Air (%) 0,1305 Asam Lemak Bebas (FFA) 0,16 Bilangan Asam 0,32 Bilangan Iod 38,66 Bilangan penyabunan 204,52 Densitas (bobot jenis) 0,8725
62
Lampiran 5. Hasil analisa tegangan antarmuka Lampiran 5.a. Rekapitulasi data nilai tegangan antarmuka Proses Konsentrasi 0,3% 1,0% 0,3% 1,0% 0,3% 1,0%
MESA N BN
IFT Ulangan 1 Ulangan 2 0,1119 0,1385 0,0442 0,0697 0,0145 0,0226 0,0348 0,0201 0,1374 0,0428 0,1438 0,0740
Rerata 0,1252 0,0570 0,0185 0,0275 0,0901 0,1089
Lampiran 5.b. Analisa keragaman variabel respon nilai tegangan antarmuka Sumber keragaman Intersep (μ) Proses (Ai) Konsentrasi (Bj) Interaksi(AiBj) Kekeliruan Jumlah
Db
JK
KT
F-hitung
F-Tabel
1 2 1 2 6 12
,061 ,014 ,001 ,005 ,008 ,088
,061 ,007 ,001 ,002 ,001
5,987 5,463 0, 425 1,763
47,205 5,143 5,987 5,143
Signifikansi (0,05) ,000 ,045 ,538 ,250
Lampiran 5.c. Hasil Uji Lanjut Duncan terhadap tahapan proses (α = 0,05) Perlakuan Netralisasi MESA Bleaching-Netralisasi
N 4 4 4
Rata-rata .023000 .091075 .099500
Kelompok duncan A B B
Keterangan: •
Huruf pengelompokan Duncan yang sama menunjukkan taraf tidak berbeda nyata
•
Huruf pengelompokan Duncan yang tidak sama menunjukkan taraf yang berbeda nyata
63
Lampiran 6. Hasil analisa tegangan permukaan Lampiran 6.a. Rekapitulasi data nilai tegangan permukaan Proses Konsentrasi 0,10% 0,30% 0,50% 1% 0,10% 0,30% 0,50% 1% 0,10% 0,30% 0,50% 1%
MESA
N
BN
Tegangan Permukaan Ulangan 1 Ulangan 2 44,80 47,17 40,20 40,77 41,15 39,93 38,97 38,77 44,33 41,87 41,83 39,95 40,17 39,00 39,47 37,30 44,15 41,25 38,25 39,45 37,90 39,30 35,33 38,50
Rerata 45,98 40,48 40,54 38,87 43,10 40,89 39,58 38,38 42,70 38,85 38,60 36,92
Lampiran 6.b. Analisa keragaman variabel respon nilai tegangan permukaan Sumber keragaman Intersep (μ) Proses (Ai) Konsentrasi (Bj) Interaksi(AiBj) Kekeliruan Jumlah
Db
JK
KT
F-hitung
F-Tabel
1 2 3 6 12 24
39188,271 19,491 112,350 5,915 22,488 39348.515
39188,271 9,746 37,450 0,986 1,874
2,091E4 5,200 19,984 0,526
4,747 5,143 3,490 2,996
Signifikansi (0,05) ,000 ,024 ,000 ,778
Lampiran 6.c. Hasil Uji Lanjut Duncan terhadap tahapan proses (α = 0,05) Perlakuan
Bleaching-Netralisasi Netralisasi MESA
N 8 8 8
Rata-rata
39,2662 40,4900 41,4692
Kelompok duncan A AB B
Lampiran 6.d. Hasil Uji Lanjut Duncan terhadap Konsentrasi (α = 0,05) Perlakuan 1% 0.5% 0.3% 0.1%
N 6 6 6 6
Rata-rata
38,0561 39,5750 40,0750 43.9278
Kelompok duncan A AB B C
Keterangan: •
Huruf pengelompokan Duncan yang sama menunjukkan taraf tidak berbeda nyata
•
Huruf pengelompokan Duncan yang tidak sama menunjukkan taraf yang berbeda nyata
64
Lam mpiran 7. Hasil analisaa nilai CMC C Lamppiran 7.a. Rekapitulasi R data nilai CMC C Sam mpel
MESSA1
MESSA2
Konseen‐ trasii 1% 0,1 0,3 3% 0,5 5% 1,0 0% 2,0 0% 2,5 5% 3,0 0% 4,0 0% 0,1 1% 0,3 3% 0,5 5% 1,0 0% 1,5 5% 2,0 0% 2,5 5% 3,0 0% 4,0 0% 5,0 0%
Rataan 44,80 39,83 41,47 38,97 38,17 37,40 37,20 37,13 47,17 40,77 39,93 38,77 37,37 37,10 37,00 36,40 35,60 36,20
Sampel
N1
N2
Konsen‐ trasi
Rataan
0,1% 0,3% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 3,0% 4,0% 4,2% 4,5% 5,0% 6,0% 0,1% 0,3% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 2,2% 2,5% 2,7% 3,0% 4,0%
44,33 41,83 40,17 39,47 38,53 38,83 36,80 36,00 36,00 35,80 35,60 35,60 41,87 39,53 39,00 37,30 37,33 36,43 35,27 35,90 35,90 35,77 35,53
Sampel
Konsen‐ trasi
BN1
BN2
0,1% 0,3% 0,5% 1,0% 2,0% 3,0% 3,5% 4,0% 5,0% 6,0% 0,1% 0,3% 0,5% 1,0% 1,5% 1,7% 1,8% 1,9% 2,0% 3,0%
Rataan 44,15 5 38,25 5 37,30 0 36,35 5 36,05 5 35,35 5 34,55 5 34,70 0 34,15 5 34,90 0 41,25 5 39,45 5 39,30 0 38,50 0 37,95 5 37,00 0 37,30 0 37,10 0 36,95 5 36,95 5
Lamppiran 7.b. Penyajian P daata nilai CM MC dalam beentuk grafikk (dua ulanggan)
655
Lampiran 8. Hasil analisa kadar bahan aktif Lampiran 8.a. Rekapitulasi data nilai kadar bahan aktif Proses MESA N BN
Bahan Aktif Rerata Ulangan 1 Ulangan 2 19,08 18,09 18,59 18,60 19,10 18,85 15,41 15,32 15,37
Lampiran 8.b. Analisa keragaman variabel respon nilai kadar bahan aktif Sumber keragaman Intersep (μ) Proses(Ai) Kekeliruan Jumlah
Db
JK
KT
1 2 3 6
1858,560 15,056 ,619 1874,235
1858,560 7,528 ,206
F-hitung F-tabel Signifikansi (0,05) 9,006E3 10,127 ,000 9,552 36,479 ,008
Lampiran 8.c. Hasil Uji Lanjut Duncan terhadap tahapan proses (α = 0,05) Perlakuan Bleaching-Netralisasi MESA Netralisasi
N 2 2 2
Rata-rata 15,365 18,585 18,850
Kelompok duncan A B B
Keterangan: • Huruf pengelompokan Duncan yang sama menunjukkan taraf tidak berbeda nyata •
Huruf pengelompokan Duncan yang tidak sama menunjukkan taraf yang berbeda nyata
66
Lampiran 9. Hasil analisa nilai pH Lampiran 9.a. Rekapitulasi data nilai nilai pH Proses MESA N BN
Bahan Aktif Rerata Ulangan 1 Ulangan 2 19,08 18,09 18,59 18,60 19,10 18,85 15,41 15,32 15,37
Lampiran 9.b. Analisa keragaman variabel respon nilai pH Sumber keragaman Intersep (μ) Proses(Aj) Kekeliruan Jumlah
Db
JK
1 2 3 6
133,907 11,693 ,781 146,380
KT
F-hitung F-tabel Signifikansi (0,05) 133,907 514,209 10,127 ,000 9,552 5,846 22,450 ,016 ,260
Lampiran 9.c. Hasil Uji Lanjut Duncan terhadap tahapan proses (α = 0,05) Perlakuan Bleaching-Netralisasi MESA Netralisasi
N 2 2 2
Rata-rata 3,0925 4,5775 6,5025
Kelompok duncan A A B
Keterangan: • Huruf pengelompokan Duncan yang sama menunjukkan taraf tidak berbeda nyata •
Huruf pengelompokan Duncan yang tidak sama menunjukkan taraf yang berbeda nyata
67
Lampiran 10. Hasil analisa nilai bilangan iod Lampiran 10.a. Rekapitulasi data nilai nilai bilangan iod Proses MESA N BN
Bilangan Iod Rerata Ulangan 1 Ulangan 2 54,12 55,02 54,57 54,09 54,99 54,54 53,38 55,44 54,41
Lampiran 10.b. Analisa keragaman variabel respon nilai pH Sumber keragaman Intersep (μ) Proses(Aj) Kekeliruan Jumlah
Db
JK
1 2 3 6
17825,860 0,029 2,932 17828,821
KT
F-hitung F-tabel Signifikansi (0,05) 17825,860 1,824E4 10,127 ,000 9,552 0,014 0,015 ,985 0,977
68
