KAJIAN PENGARUH KONSENTRASI ATAPULGIT, SUHU DAN LAMA REAKSI DEHIDRASI TERHADAP INDEKS VISKOSITAS MINYAK JARAK TERDEHIDRASI SEBAGAI BAHAN DASAR ML'IYAK PELUMAS
Oleh NANI WIDIANINGSIH F03499020
2003 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
NAN! WIDIANINGSIH. F03499020. Kajian Pengaruh Konsentrasi Atapulgit, Suhu dan Lama Reaksi Dehidrasi terhadap Indeks Viskositas Minyak Jarak Terdehidrasi sebagai Bahan Dasar Minyak Pelumas. Di bawah bimbingan : Krisnani Setyowati dan Prayoga Suryaclarma. 2003
RINGKASAN hidroksil pada minyak jarak memungkinkan dilakukannya Salah satu modifikasi minyak jarak adalah dehidrasi modifikasi minyak jarak parsial minyak jarak yang dapat menghasilkan minyak jarak terdehidrasi sebagai bahan dasar minyak pelumas. Sifat yang diinginkan adalah minyak jarak terdehidrasi dengan indeks viskositas yang tinggi. Indeks viskositas menunjukkan kemampuan minyak untuk mempertahankan viskositas terhadap perubahan suhu. Minyak jarak dapat didehidrasi dengan cara memanaskan minyak pada suhu tertentu dan melibatkan penambahan katalis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dan faktor-faktor reaksi terhadap indeks viskositas minyak jarak terdehidrasi serta kondisi reaks. i untuk viskositas tertinggi. Faktor reaksi yang diamati dalam penelitian ini adalah konsentrasi katalis, suhu dan lama reaksi. Jenis katalis yang digunakan dalam penelitian ini adalah atapulgit. Adanya
gugus
Raneangan percobaan yang digunakan adatah rancangan faktorial dua tingkat
sedangkan untuk mengetahui kondisi optimum digunakan metode permukaan respon.
Nilai rendah untuk konsentrasi atapulgit, suhu dan lama reaksi seeara berturut-turut adalah 1,5 persen (bib); 150°C; 60 menit sedangkan nilai tingginya adalah 4 persen
(bib); 2 10°C; 180 menit. Pada penelitian pendahuluan dilakukan karakterisasi sifat fisikokimia minyak
jarak dan penentuan laju pengadukan -2ptimum. HasH karakterisasi awal adalah indeks viskosit.::.s 86,95; viskositas kinematik pada 40°C 265,97 dan 100 °C 20,097, bilangan iod 7 1 ,08; bilangan asam 0,85; bilangan penyabunan 178,31; bilangan hidroksil 163,36 dan indeks bias 1,4664. Laju pengadukan optimum diperoleh pada 400 rpm dan selanjutkan digunakan untuk per.elitian berikutnya. Raneangan percobaan digunakan untuk menentukan kondisi reaksi yang dapat menghasilkan nilai respon yang optimum. Optimasi tersebut dilakukan setelah diketahui pengaruh linier dari faktor reaksi terhadap indeks viskositas. Untuk pengaruh linier, diketahui bahwa ketiga faktor utama dan interaksi dua faldor utama berpengaruh terhadap indeks viskositas. Indeks viskositas merupakan sifat fisik yang dipengaruhi oleh sifat kimia. Oleh Peningkatan karena itu dilakukan ana1isa sifat minyak se1ain indeks viskositas.
bilangan iod dan asam lemak terkonjugasi yang dapat meningkatkan indeks viskositas dipengarubi eleh konsentrasi atapulgit dan interaksi antara konsentrasi atapulgit dan suhu reaksi. Interaksi antara konsentrasi atapulgit dengan suhu reaksi juga mempengaruhi penurunan bilangan hidroksil yang menyebabkan terjadinya peningkatan bilangan iod. Respon lain, yaitu indeks bias dan bilangan asam juga dipengaruhi interaksi antara konsentrasi atapulgit dengan suhu reaksi.
Dan hasil optimasi terhadap indeks viskositas diketahui bahwa faktor reaksi yang berpengaruh adalah interaksi antara lama reaksi dengan konsentrasi atapulgit, suhu reak.si dan pengaruh kuadratik suhu reaksi serta konsentrasi atapulgit. Nilai indeks
viskositas optimum tidak dapat ditentukan dari model permukaan respon karena kondisi optimum belum tercapai pada selang nilai faktor reaksi yang digunakan. Perkiraan indeks viskositas terbaik diperoleh pada kondisi konsentrasi atapulgit 3,69 persen (bib), suhu 224,4 QC dan lama reaksi 150 menit.
NANI WlDlANINGSlli. F03499020. The Efec f ts Temperature and Reaction Time on The Viscosity Index of Dehydrated Castor Oil as Base Lubricants. Supervised by Krisnani Setyowati and Prayoga Suryadanna 2003
SUMMARY The presence of hydroxyl groups in the structure of castor oil provides many additional reaction possibilities and ODe of them is dehydration of castor oil. In dehydration of castor oil, one hydroxyl group and a neighboring hydrogen are removed from the ricinoleic acid to form a new double bond. Dehydration of castor oil can he used for the production of base lubricants with high viscosity index. Viscosity index is an index used to show the magnitude of viscosity changes in lubricating oil with changes in temperature. Base lubricant with higher viscosity index is preferable because it can reduce an additive which usually used to improve viscosity index. To yield a product of proper viscosity. the dehydration of castor oil must not be carried so far. Castor oil is dehydrated by heating the oil in the presence of catalyst; such as acid, silica gel and aluminium oxides. The objectives of this study were to find out the effects of each factor on dehydrated castor oil's viscosity index and a reaction conditicm which can produce dehydrated castor oil with highest viscosity index. There were three factors which were involved in dehydration of castor oil ; temperature, reaction time and catalyst This study used attapulgite which compounds of alumunium. concentration. magnesium and silicate, as dehydration catalyst. In this study, two-level factorial design was implemented in planning the experiments. The study also implemented response surface methodology coupled with central composite design. The value on low level for attapuigite concentration, reaction temperature and reaction time were 1.5 percent (wlw); 150°C; 60 minutes whereas the high levels were 4 percent (w/w); 210 'c and 180 ntinutes. The physicochemical properties of castor oil were characterized; iodine value was 71.08, acid value was 0.851, saponification value was 178.31, hydroxyl value was 163.36, kinematic viscosity at 40 'c was 265.97, viscosity index was 86.95 and refractive index was 1.466. This study also detennined speed of agitation to result in loss of phYSical effect. An optimum one was obtained at 400 rpm and it was used for next step of experiments. Statistical design was implemented to optimized reaction condition to get an optimum viscosity index. The optimization was done after linier efe f cts factors was detennined. The result for linier effect showed that all factors and interaction between two factors influenced viscosity index. The main response in this study was viscosity index and it was influenced by another physicochemical properties of dehydrated castor oil. Viscosity index was higher when iodine value and conjugated linoleic acid increased. Iodine value and conjugated linoleic acid were influenced by attapulgite concentration and interaction between attapulgite concentration with temperature. Interaction between attapulgite concentration with temperature also influenced hydroxyl value. Iodine value was higher when hydroxyl value decreased. -ether responses; refractive index and acid value were also influenced by interaction between attapulgite concentration with temperature.
Reaction condition needed to be optimized to get an optimum viscosity index.
However, the result of response surface methodology showed that there was no unique optimum. However, the estimated ridge of maximum response for viscosity index was 118.24 cSt and it was reached when attapulgite concentration was 3.69 percent [w/w], reaction temperature was 224.4 °C and reaction time was ISO minutes.
LEMBAR PERSEMBAHAN
'&r4h" 6.{�" �.6.vry.
,.
�. �"" W ItJTi !E!Io"" 1UJm(JWamU.
Malik. Tulus. Sobri, Broto Annan. Shanti, Oinsul, Emil. Desy, Mia, l)\1s, M'afnzaJ, M'didit, M'fand. Fitri,Tyos, Dedeh. Ed, Yogi, Eli, Ane, Kiki. Gogo, AM, Rika. Lia, Momi. Eke. Vino., Imas, Malo, Daniel, M'jrwon (Makasih .. I),Tin 20, Tinncrs,
Semuanyo
KAJIAN PENGARUH KONSENTRASI AT APULGIT, SUHU DAN LAMA REAKSI DEHIDRASI TERHADAP INDEKS VISKOSIT AS MINYAK JARAK TERDEHIDRASI SEBAGAI BAHAN DASAR MINYAK PELUMAS
SKR!P�-I Sebagai salah satu syarat untuk memperoieh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusanan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh NANI WIDIANINGSIH F03499020
2003 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERT ANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KAJIAN PENGARUH KONSENTRASI ATAPULGIT, SUHU DAN LAMA REAKSI DEHIDRASI TERHADAP INDEKS VISKOSITAS MINYAK JARAK TERDEHIDRASI SEBAGAI BAHAN DASAR MINYAK PELUMAS
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh geJar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Boger
Oleh NANI WIDIANINGSIH F03499020 Dilahirkan pada tanggal 27 Oktober 1980 di Tegal Tanggal lulus. 5 November 2003
Menyetujui,
Bo
?}Ttf Dr.
. Krisnani Set owati
D sen Pembimbing I
g��eseml,er 2003
Prayoga SUlyadarrna STP.MT Desen Pembimbing II
RIWAYAT HIDUP
Nani Widianingsih, lahir di Tega� tanggal 27 Oktober 1980 merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara. putri dari Tamim Buchon danYoyoh Udayah. Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Dasar Negeri Slawi V (tahun 1987-1993), Sekolah Menengah Pertama Ncgeri 1 Slawi (tahun 1993-1996) dan Sekolah Monongah Umum Nogori 1 Slawi (tahun 1996-1999), Kabupaton Togal Propinsi JawaTengah. Pada tabuo 1999 diterima di Perguruan Tinggi Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI masuk di Fakultas Teknoiogi Pertanian, Jurusan Teknologi Industri Pertanian, lulus tabuo 2003 dengan skripsi yang berjudul "Kajian Pengaruh Konsentrasi Atapulgit, Suhu dan Lama Reaksi Dehidrasi terhadap Indeks Viskositas Minyak Jarak Terdehidrasi sebagai Bahan Dasar Minyak Pel om as".
KATA PENGANTAR
SyukUf alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena dengan rahmat�NYA maka penulis
dapat menyelesaikan
skripsi dengan judul "Kajian
Pengaruh Konsentrasi Atapulgit, Suhu dan Lama Reaksi Dehidrasi terhadap Indeks Viskositas Minyak Jacak Terdehidrasi sebagai Bahan Dasar Minyak Pelumas". Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr Ir Krisnani Setyowati sebagai dosen pembirnbing utama,
2. Prayoga Suryadanna, STP. MT sebagai dosen pembimbing pendamping, 3. Dr. If. Erliza Noar sebagai dosen penguji, 4. Orang tua dan kakak beserta keluarga atas doa, fasilitas dan dorongan kepada penuiis, 5. Tim penelitian Castor Oil atas kerjasamanya, 6. Para Iaboran di jurusan Teknologi Industri Pertanian atas segala bantuan seJama
penuiis melakukan penelitian, 7. Ternan baik yang telah berbagi susah. senang dan semangat, 8. Seluruh saudara dari TIN 20 dan keluarga besar TIN IPS serta keJuarga HANIFAH atas kepedulian dan kebers�.!JIa_8nnya.
Akhimya kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan penulisan selanjutnya.
Bogor,
Desember 2003
Penulis
III
