PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENTAH DENGAN METANOL MEGGUNAKAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENTAH DENGAN METANOL MEGGUNAKAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA

KARYA ILMIAH

RIZKY PERDANA LUBIS 052401058

PROGRAM DIPLOMA III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENTAH DENGAN METANOL MENGGUNAKAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA

KARYA ILMIAH Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya


PROGRAM DIPLOMA III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008


PERSETUJUAN

Judul Kategori Nama Nim

: PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENTAH DENGAN METANOL MENNGUNAKAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA : KARYA ILMIAH : RIZKY PERDANA LUBIS : 052401058

Program Studi :DIPLOMA III (D-3) KIMIA ANALIS Departemen : MATEMATIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (F-MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan,28 Mei 2008

Diketahui Disetujui oleh: Program Studi D-3 Kimia Analis Departemen Kimia F-MIPA USU Ketua,

Dosen Pembimbing,

(DR.RUMONDANG BULAN,MS)

(Dra.TIRENA B.SIREGAR,ST.M.Eng)

NIP.131459466

NIP.130365343


PERNYATAAN

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENTAH DENGAN MENTANOL MENGGUNAKAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA

KARYA ILMIAH Dengan kesadaran sepenuhnya saya mengakui bahwa karya ilmiah adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing dicantumkan sumber aslinya.

Medan, Juli 2008



PENGHARGAAN

Puji Syukur penulis ucapkan kehadiraat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hdayahNya hingga penulis dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah ini, serta selawat beriring salam kepada nab besar Muhhammad SAW yang telah membawa umatnya kejalan kebenaran di dunia dan di akhirat. Karya ilmiah ini berjudul “PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENTAH DENGAN METANOL MENGGUNAKAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA”. Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar ahli madya (Amd) Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan. Selain itu, penulis juga banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak selama penulisan karya ilmiah ini. Untuk itu penulis dalam kesempatan ini ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Orang Tua dan Sekeluarga yang selalu memberikan dukungan kepada penulis baik moril maupun materil, Ibu Dra. Tirena B. Siregar, ST.M.Eng, Selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membimbing penulis dalam penyelesaian karya ilmiah ini, Ibu DR. Rumondang Bulan, MS, selaku ketua djurusan departemen kimia FMIPA USU Medan,kepada asisten kimfis selaku pembimbing yang telah banyak membantu penulis, Sahabat-sahabat PAKA 2005, Ahmad, Acep, Chandra Zuherawan, Beny, Imanuddin, Ratih dan yang lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang selalu memberikan bantuan dan keceriaan disaat susah, Kepada adik-adik Stambuk 2006 dan 2007, semoga tetap semangat menjadi anak PAKA. Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda atas bantuan dan kebaikan yang diberikan kepada penulis. Dalam penulisan karya ilmiah ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan atas materi yang disajikan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan karya ilmiah ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga karya ilmiah dapat bermanfaat bagi siapa saja khususnya untuk anak Kimia Analis. Amin

Medan, Mei 2008 Penulis



ABSTRAK Biodiesel merupakan metil ester asam lemak yang diperoleh dengan cara transesterifikasi gliserida dari minyak tumbuhan dengan methanol, menggunakan katalis asam dan basa. Telah dilakukan penelitian pada pembuatan biodiesel dari minyak sawit mentah (CPO) dengan metanol menggunakan katalis Kalium Hidroksida 1% (b/b CPO),pada suhu 60°C selama 1 jam dengan pengadukan 300 rpm. Diperoleh yield metil ester sebesar 76,79% dengan sifat-sifat kimia fisikanya berupa densitas 0,89 gr/ml, Viskositas 4,09 mm²/s, Bilangan asam 0,14 mg KOH/gr dan kadar asam lemaknya 9,34%. Ini memenuhi standar biodiesel SNI 14-7182-2006 dan ASTM D 6751.


THE MAKING OF BIODIESEL FROM CRUDE PALM OIL WITH METHANOL USING CATALYST KALIUM HYDROXIDE ABSTRACT Biodiesel is a compound of methyl ester that produced from transesterifikation of vegetable oil with alcohol using acid and base catalyst. This research studied about the preparation of methyl ester from Crude Palm Oil with methanol using Kalium Hydroxide catalyst; it was carried out at 60°C and 300 rpm of stirring rate, during one fisicochemical properties of Methyl ester as density 0,98 gr/ml, viscosity 4,09 mm²/s, Acid value 0,14 mg KOH/gr and fatty acid 9,34%. These values were fulfil for biodiesel standard of SNI 14-7182-2006 and ASTM D 6751


DAFTAR ISI

Halaman PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Permasalahan 1.3. Tujuan 1.4. Manfat 1.5. Metodologi BAB 2

BAB 3

BAB 4

TINJUAN PUSTAKA 2.1. Minyak Sawit Mentah 2.1.1. Komposisi Minyak kelapa Sawit 2.2. Metanol 2.3. Biodiesel 2.3.1. Keuntungan Biodiesel 2.3.2. Sifat Bahan Bakar Biodiesel 2.4. Transesterifikasi 2.4.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Reaksi Transesterifikasi 2.5. Katalis 2.6. Metil Ester 2.7. Gliserol 2.8. Refraktometer ABBE METODOLOGI 3.1. Desain Penelitian 3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Alat 3.2.2. Bahan 3.2.3. Skema Penelitian 3.3. Cara Kerja 3.3.1. Proses Transesterifikasi Basa

i ii iii iv v vi viii 1 1 2 3 3 3 4 4 4 6 7 8 8 9 10 11 12 13 13

3.3.2. Karakteristik Produk 3.3.2.1. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas 3.3.2.1. Penentuan Densitas 3.3.2.3. Penentuan Viskositas 3.3.2.4. Perhitungan Yield Metil Ester 3.3.2.5. Penentuan Kadar Gliserol HASIL DAN PEMBAHASAN

15 15 16 16 16 17 18 18 Halaman 18 18 19 19 20 20 21

4.1. Hasil 4.2. Perhitungan 4.2.1. penentuan Fisika Kimia Minyak Sawit Mentah 4.2.2. Penentuan Fisika Kimia Metil Ester 4.3. Pembahasan

21 21 21 23 24


BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran

DAFTAR PUSTAKA

27 27 27 28


DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit Tabel 2.2. Komposisi Minor dari Minyak Kelapa Sawit Tabel 4.1. Data Yield dan Sifat-sifat dari Metil Ester Tabel 4.2. Perbandingan Karakteristik Sifat Fisika Metil Ester

5 5 21 25


BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia mulai tahun 2007 dicatat sebagai produsen minyak nabati terbesar didunia, mengungguli malaysia dengan proyeksi prosuksi minimal 17 juta ton/ tahun diareal produktif 5,5 juta hektar. Tahun 2006 ekspor monyak nabati CPO, minyak sawit mentah indonesia tembus pada angka 16 juta ton (BUMN RI, 2007). Minayk sawit mentah juga dapat diolah menjadi berbagai produk hilir seperti oleokimia yang mempunyai nilai jual tinggi. Salah satu alternatuf adalah mengolah minyak saeit mentah menjadi biodiesel. (Darnoko,2005). Alas utama penggunaan bahan akar biodiesel adalah seiring dengan ketersediaan minyak bumi yang terbatas, sumber utamanya merupakan minyak sawit yang selalu diproduksi sepanjang tahun dan bahan bakar biodiesel merupakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan serta tidak merusak lingkungan (Fauzi,2004). Minyak sawit mentah mempunyai nilai koefesien viskositas yang tinggi (sekitar 11 – 17 kali lebih tinggi dari bahan bakar diesel), sehingga tidak dapat langsung digunakan sebagai bahan bakar diesel. Sifat volatile yang rendah akan mengakibatkan terjadinya pengendapan pada mesin selama proses pembakaran tak sempurna. Salah satu cara untuk menurunkan nila viskositasnya adalh dengan proses pirolisa ataupun dengan proses transesterifikasi (Meher,2006). Biodiesel adalah sejenis bahan yang termasuk kedalam kelompok bahan bakar nabati (BBN). Bahan bakunya bisa berasal dari berbagai sumber daya nabati, yaitu kelompok minyak dan lemak, seperti minyak sawit, minyak kelapa, minyak kedelai, kacanga tanah, rapaseed, jarak pagar, bahkan minyak goreng bekas. Biodiesel dihasilkan melalui proses transesterifikasi minyak nabati dengan alkohol dengan penggantian gugus alkohol dari suatu ester dengan Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

alkohol lain (Sudrajat,2006). Pada proses transesterifikasi minyak nabati dihasilkan gliserin sebagai hasil sampingan selain metil ester atau biodiesel sebagai hasil utama. Reaksi antara minyak atau lemak dengan alkohol merupakan reaksi yang bersifat bolak – balik. Menurut Azas Chatelier bahwa ”Setiap perubahan pad salah salah satu variabel sistem keseimbangan akan menggeser posisi keseimbangan kearah tertentu yang akan menetralkan atau meniadakan pengaruh variabel yang berubah tadi”. (Bird,1993). Biodiesel dapat bercampur dengan minyak solar dengan perbandingan tertentu mempunyai sifat – sifat fisik yang mirip dengan solar biasa, sehingga dapat diaplikasikan langsung untuk mesin – mesin diesel yang ada hanpir tanpa ada modifikasi selain itu biodiesel dapat terdehidregasi dengan mudah (biodegradable), sewpuluh kali tidak beracun dibanding minyak solar biasa, memiliki angka setana yang lebih baik dari pada minyak solar biasa, asam buangan biodiesel tidak hitam, tidak mengandung sulfur serta senyawa aromatik sehingga emisi pembakaran yang dihasilkan ramah lingkungan serta tidak menambah akumulasi gas karbondioksida diatmosfer sehingga lebih jauh lagi mengurangi efek pemanasan global atau banyak disebut dengan zero CO2 emission (Prakoso,2006). Penelitian sebelumnya dilakukan oleh Darnoko pada tahun 2005, dengan melakukan transesterifikasi terhadap RBDPO dengan menggunakan katalis basah KOH 1% berat CPO dengan perbandingan mol metanol dan minyak sawit mentah adalah 6:1 pada suhu 50oC dan reaksi berlangsung selama 90 menit. Perbandingan mol CPO terhadap metanol yang optimum perlu diteliti untuk diperoleh yield terbesar. 1.2. Permasalahan Penelitian Adapun permasalahannya adalah sejauh mana kebutuhan metanol untuk mendapatkan yield maksimum pada proses transesterifikasi minyak sawit mentah dengan katalis kalium Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

hidroksida. 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini adalah untuk mendapatkan perbandingan mol minyak sawit mentah terhadap metanol optimum berdasarkan yield maksimum. 1.4. Manfaat Penelitian Dengan diperolehnya gambaran yang jelas terhadap mol maksimum terhadap perolehan (yield) yang tertinggi pada transesterifikasi metanol dengan minyak sawit mentah dan katalis kalium hidroksida, maka penelitian ini dapat diharapkan berguna bagi masyarakat dan peneliti sebagai parameter yang sesuai melalui reaksi transesterifikasi. 1.5. Metodologi Penelitian a.

Penelitian ini adalah penelitian laboratorium dengan menggunakan minyak sawit mentah yang diperoleh dari PT.SKL Riau.

b.

Sampel minyak sawit mentah dikonversi derngan menggunakan katalis kalium hidroksida dengan melakukan perbandingan mol minyak sawit mentah terhadap metanol yang diperoleh dari transesterifikasi berupa gliserol yield biodiesel minyak sawit mentah dihitung dari hasil transesterifikasi minyak sawit mentah dengan metanol berupa gliserol, dimana konsentrasi gliserol kemudian dianalisa degan menggunakan refraktometer ABBE.

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA


2.1. Minyak Kelapa Sawit Mentah (Crude Palm Oil, CPO)

Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis) dapat menghasilkan dua jenis minyak, yakni: minyak kelapa sawit mentah (CPO) yang diekstraksi dari mesokrap buah kelapa sawit, dan minyak inti sawit (Palm Kernel Oil, PKO) diekstraksi dari biji atau inti kelapa sawit. Minyak kelapa sawit mentah (CPO) dapat diubah menjadi beberapa bentuk, yakni diantaranya adalah RBDPO (Refined, Bleached, Deodorized Palm Oil), Stearin dan Olein. Stearin adalah fraksi CPO yang berwujud padat pada suhu kamar dan Olein adalah fraksi CPO yang berwujud cair pada suhu kamar. Minyak kelapa sawit ini diperoleh dari mesokrap buah kelapa sawit melalui ekstraksi dan mengandung sedikit air serta serat halus yang berwarna kuning sampai merah dan berbentuk semi solid pada suhu ruang yang disebabkan oleh kandungan asam lemak jenu h yang t inggi. Dengan adanya air d an serat halus t ersebut menyebabkan minyak kelapa sawit mentah tidak dapat langsung digunakan sebagai bahan pangan maupun non pangan (Naibaho, 1988). 2.1.1. Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Minyak kelapa sawit tersusun atas lemak dan minyak alam yang terdiri atas trigliserida, digliserida dan monogliserida, asam lemak bebas, moisture, pengotor dan komponen-komponen minor bukan minyak/lemak yang secara umum disusun dengan senyawa yang tidak dapat tersabunkan. Asam-asam lemak penyusun minyak/lemak terbagi atas asam lemak jenuh (saturated fatty acid /SFA) dan asam lemak tak jenuh (unsaturated .fatty acid/UFA), yang terdiri atas mono-unsaturated fatty acid (MUFA) dan poly-unsaturated, fatty acid (PUFA). Asam lemak jenuh (saturated fat) tidak mengandung ikatan rangkap dan Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

asam lemak tak jenuh (unsaturated .1ii1ty) mengandung ikatan rangkap. Secara tumim, asam lemak jenuh penyusun lemak berasal dari sumber hewani, dan asam lemak tak jenuh penyusun minyak berasal dari sumber nabati (Ketaren, 1986). Asam lemak yang paling dominant pada minyak kelapa sawit adalah Asam palmitat (C16:0 asam lemak jenuh) dan asam oleat (C 18:1 asam lemak tak jenuh).

Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

No

Asam Lemak

Persen

Berat

Titik

Komposisi

Molekul

Didih

Rumus

1

Asam Laurat (12 : 0 )

C 12 H 24 O 2

0,0 – 0,4

200,32

180oC

2

Asam Miristat (14 : 0 )

C 14 H 28 O 2

0,6 – 1,7

228,38

250oC

3

Asam Palmitat ( 16 : 0 )

C 16 H 32 O 2

41,1 – 47,0

256,43

271oC

4

Asam Stearat ( 18 : 0 )

C 18 H 36 O 2

3,7 – 5,6

284,49

232oC

5

Asam Oleat ( 18 : 1 )

C 18 H 34 O 2

38,2 – 43,6

282,47

260oC

6

Asam Linoleat ( 18 : 2 )

C 18 H 32 O 2

6,6 – 11,9

280,45

176oC

7

Asam Linoleat ( 18 : 3 )

C 18 H 30 O 2

0,0 – 0,6

278,44

180oC

Sudradjat, 2006, Hambali, 2007, Merck Index, 1996.

Disamping komponen utama penyusun minyak kelapa sawit berupa asam lemak jenuh dan tak jenuh (stearin dan olefin), juga terdapat komponen minor yang terdapat pada minyak kelapa sawit dalam jumlah kecil. Minyak kelapa sawit mengandung sekitar I % komponen minor diantaranya : karoten, vitamin E (tokoferol dan tokotrienol), sterol, posfolipid, glikolipid, terpen dan hidrokarbon alifatik. Kegunaan yang Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

terpenting dari karoten dan vitamin E adalah memberikan kontribusi sifat fisiologis yang penting pada tubuh (May, 1994).

Tabel 2.2. Komposisi Minor dari Minyak Kelapa Sawit No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Senyawa Karotenold Tokoperol dan Tokotrienol Sterol Phospholipid Triterpen Alkohol Metil Sterol Squalen Alkohol Alifatik Hidrokarbon Alifatik

Konsentrasi (ppm) 500 – 700 600 - 1.000 326 - 527 5 – 130 40 – 80 40 – 80 200 – 500 100 - 200 50 Tan, 1981.

Minyak sawit merupakan sumber karotenoid alami yang paling besar. Kadar karotenoid dalam minyak sawit yang belum dimurnikan berkisar 500 — 700 ppm dan lebih dari 80 persennya adalah α dan β — karoten. Bila tidak terdegradasi, beberapa jenis karotenoid diketahui mempunyai aktivitas pro-vitamin A. Dilihat dari besarnya aktivitas provitamin A, kadar karotenoid minyak sawit mempunyai aktivitas 10 kali lebih besar dibandingkan dengan tomat. Selain itu studi epidemilogi mutakhir menentukan adanya hubungan antara konsumsi pangan kaya karotenoid dengan penurunan terjadinya kanker (May, 1994).

2.2. Metanol

Metanol adalah alkohol gerendel dengan rumusan C 11 H 2 n +1 OH. Metanol atau metanol saat ini dibuat dari gas bumi, di masa mendatang dapat pula diupayakan pembuatannya dari biomassa. Metanol diproduksi secara alami oleh metabolisme Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

anaerobik oleh bakteri. Hasil proses tersebut adalah uap metanol (dalam jumlah kecil) di udara. Setelah beberapa hari, uap metanol tersebut akan eroksidasi oleh oksigen dengan bantuan sinar matahari menjadi karbon dioksida dan air. Reaksi kimia metanol yang terbakar di udara dan membentuk karbon dioksida dan air adalah sebagai berikut : 2CH3OH + 30

2

2CO

2

+ 4H 2 O.

Metanol (mesil alkohol atau alkohol kayu), (komponen utama dalam spritus) digunakan sebagai bahan bakar dan pelarut. Dalam laboratorium dan indus tri, semua senyawa ini digunakan sebagai pelarut dan reagensia. Kebanyakan alkohol alifatik digunakan di laboratorium klinik, dan industri. lsoprofil alkohol, cairan tak berwama, keuntungannya dibanding cairan bertitik didih tinggi lainnya (Antony C., 1992). Alkohol (ROH) dan eter (ROR) begitu erat berhubungan kehidupan dengan manusia sehari-hari sehingga orang awam pun kenal akan istilah-istilah ini. Dietil Eter (Eter) digunakan sebagai pemati rasa (anesthetic). Etanol, alkohol tapi atau cukup "alkohol" digunakan dalam minuman keras. 2-propanol (isopropil alkohol atau alkohol gosok) digunakan sebagai zat pembunuh kuman (bakteriosida). Metanol digunakan secara terbatas dalam mesin pembakaran dalam, dikarenakan metanol tidak mudah terbakar dibandingkan dengan bensin. Metanol campuran merupakan bahan bakar dalam model radio kontrol. Salah satu kelemahan metanol sebagai bahan bakar adalah sifat korosi terhadap beberapa logam, termasuk aluminium (Fessenden, 1986).

2.3. Biodiesel

Bahan baku pembuatan biodiesel sangat spesifik, bahan bakunya bisa berasal dari berbagai sumber daya nabati, yaitu kelompok minyak dan lemak, seperti minyak sawit, Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

minyak kelapa, minyak kedelai, kacang tanah, rapeseed, jarak pagar, balikan minyak goreng bekas. Biodiesel adalah campuran senyawa metil ester yang dihasilkan dari reaksi transesterifikasi trigliserida dengan alkohol. Sampai saat ini baru tiga jenis BBN yang dikenal, yaitu sebagai berikut : 1.

Bio-etanol, dibuat dari ubi kayu atau tetes tebu yang digunakan sebagai pencampuran bensin atau secara murni untuk gasohol.

2.

Bio-oil; produk konversi kayu atau bignoselulosa lainnya yang diubah menjadi bentuk cair melalui proses "pirolisa eksplosif' (proses pembakaran dengan udara terbatas pada tekanan tertentu dimana kayu sudah melunak, outlet dibuka sehingga ter'adi ledakan yang memecah Binding set kayu dan bio-oil/pyrolignous liquar keluar dengan sendirinya) yang digunakan sebagai bahan bakar langsung (combustion) pengganti minyak residu.

3.

Bio-desel; digunakan sebagai pencampur solar untuk mobil dan alat pertanian. (Sudradjat; 2006). Biodiesel merupakan bahan bakar mesin diesel yang berupa ester metil/etil asam-

asam lemak yang berasal dari sumber daya hayati atau mono alkil ester dari asam lemak rantai panjang yang diturunkan dari bahan yang dapat diperbaharui, seperti minyak tumbuhan dan lemak hewan. Biodiesel merupakan metil ester asam lemak yang diperoleh dengan cara transesterifikasi trigliserida dari minyak tumbuhan dengan metanol (Meher, 2004). Biodiesel sebagai bahan molor diesel dapat digunakan dalam keadaan murni atau dicampur dengan minyak diesel dengan perbandingan tertentu (Martini, R, 2007). 2.3.1. Keuntungan Biodiesel

Biodiesel juga bersifat biodegradable dan tidak beracun, disamping itu juga biodiesel memiliki flash point (temperatur terendah yang dapat menyebabkan uap biodiesel Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

dapat menyala) yang t inggi daripada diesel normal, sehingga t idak menyebabkan mu llah terbakar. Biodiesel juga menambah pelumasan mesin, menambah ketahanan mesin dan mengurangi frekuensi pergantian mesin. Keuntungan lain dari biodiesel yang cukup signifikan adalah sifat emisi yang rendah dan meagandung oksigen sekitar 10 – 11 % (Lotero, 2004). Biodiesel juga nienghasilkan produk camping gliserol. Gliserol yang dihasilkan mengandung katalis yang tidak terpakai dan sabun. Pemurnian gliserol dapat dilakukan dengan penambahan asam membentuk- garam dan dialirkan ke tempat penyimpanan gliserol kotor. Gliserol yang diperoleh memiliki kemurnian sekitar 80 –88 % (Haryanto B, 2000).

2.3.2. Sifat Bahan Bakar Diesel

Sifat-sifat penting dari bahan bakar mesin diesel antara lain adalah viskositas, pour point, flash point, carbon reside, bilangan setara (cetane number) dan nilai kalor. Viskositas merupakan sifat fisis yang penting bagi bahan bakar mesin diesel. Viskositas yang terlalu tinggi dapat mempersulit proses pembentukan butir-butir cairan/kabut saat

penyemprotan/atomisasi.

Viskositas

bahan

bakar

yang

terlalu

rendah

dapat

mengakibatkan kebocoran pada pompa injeksi bahan bakar. Kedua hal yang ekstrim ini dapat menimbulkan kerugian, sehingga salah sate persyaratan bahan bakar mesin diesel adalah nilai viskositas yang merupakan standart bahan bakar mesin diesel. Pour point atau titik Wang adalah suhu terendah dimana bahan bakar dapat dialirkan. Untuk daerah bersuhu rendah, bahan bakar dipersyaratkan tidak membeku. Titik twang terlalu tinggi akan menyebabkan kesulitan pada pengaliran bahan bakar. Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

Titik nyala atau Flash point adalah suhu terendah dimana bahan bakar dalam campurannya dengan udara akan menyala. Titik nyala yang terlalu tinggi dapat menyebabkan keterlambatan penyalaan, sementara apabila titik nyala terlalu rendah akan menyebabkan timbulnya detonasi yaitu ledakan kecil yang terjadi sebelum bahan bakar masuk ruang bakar. Sisa karbon atau carbon reside yang tertinggal pada proses pembakaran akan menyebabkan terbentuknya endapan kokas yang dapat menyumbat endapan saluran bahan bakar. Warna bahan bakar tidak secara langsung berpengaruh terhadap kineda molor/mesin diesel. Mai kalor bahan bakar menentukan jumlah konsumsi bahan bakar tiap satuan waktu. Makin tinggi nilai kalor bahan bakar menunjukkan bahan bakar tersebut semakin sedikit pemakaiannya. Bilangan sentana adalah ukuran kualitas penyalaan sebuah bahan bakar diesel dalam keadaan terkompresi. Bilangan sentana dari minyak diesel konversional dipengaruhi oleh struktur molekul hidrokarbon penyusun (Hendartomo T,2006).

2.4. Transesterifikasi

Transesterifikasi pada dasamya terdiri atas 4 tahapan, yakni : 1. Pencampuran katalis alkalin (umumnya sodium hidroksida atau potassium

hidroksida) dengan alkohol (umumnya methanol). Konsentrasi alkalin yang digunakan bervariasi antara 0,5 — I wt % terhadap masa y minyak. Sedangkan alkohol disot pada rasio molar antara alkohol terhadap minyak sebesar 9: 1. Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

2. Pencampuran alkohol ditambah alkalin dengan minvak di dalam wallah yang

dijaga pada temperatur tertentu (sekitar 40 — 60 o C) dan dilengkapi dengan pengaduk (baik magnetik ataupwi molor elektrik) dengan kecepatan konstan (umumnya pada 600 rpm putaran per menit). Keberadaan pengaduk sangat penting untuk memastikan terjadinya reaksi methanolisis secara menyeluruh didalam campuran. Reaksi methanolisis ini dilakukan sekitar 1 — 2 jam. 3.

Setelah reaksi methanolisis berhenti, campuran didiamkan dan perbedaan densitas senyawa di dalam campuran akan mengakibatkan separasi antara metil ester dan gliserol.

4. Metil ester yang notabene biodiesel tersebut kemudian dibersihkan menggunakan air distilat untuk memisahkan zat-zat pengotor seperti methanol, sisa katalis alkalis, gliserol, dan sabun-sabun (soaps). (Itidartotio, Y.S, 2006) Menurut Azas Lechatelier bahwa "setiap perubahan pada salah satu varlabel sistem keseimbangan akan menggeser posisi keseimbangan ke arah tertentu yang akan menetralkan atau meniadakan pengaruh variabel yang berubah tadi (Bird, 1993) Reaksi antara minyak atau lemak dengan alkohol menipakan reaksi yang bersifat bolak batik. Oleh sebab itu alkohol harus ditambahkan berlebih untuk membuat reaksi berjalan ke arah kanan (Syah, A.N.A, 2006). Reaksi transesterifikasi minyak jarak dengan inetanol untuk menghasilkan biodiesel berjalan seperti gambar di bawah ini :

O

R 1 - C - OCH 2

HOCH 2


O

O Katalitas

R 2 - C - OCH + 3CH 3 OH

HOCH

+ 3R - C - OCH 3

O

R 3 - C - OCH Trigliserida

HOCH 2 Metanol

Gliserol

Biodiesel

Dimana R 1 , R 2 dan R 3 adalah gugus alkyl ( Hambali, 2006).

2.4.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Reaksi Transesterifikasi

Proses transesterifikasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yang tergantung pada kondisi reaksi yang digunakan. •

Pengaruh Asam Lemak Bebas dan Zat Menguap Kandungan asam lemak bebas dan zat menguap inerupakati parameter kunci untuk menentukan kelangsungan proses transesterifikasi minyak/lemak

tersebut. Proses

transesterifikasi dengan menggunakan katalis basa, bilangan asam harus lebih kecil dari 3 %. Keasaman yang lebih tinggi pada minyak akan memperkecil konversi minyak. Serta akan menghambat ker a katalis karma sebagian katalis akan menyebabkan pembentukan sabun. •

Katalis Katalis adalah zat yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi tetapi zat tersebut tidak mengalami perubahan kimia pada akhir reaksi (Sukardjo, 2002). Suatu katalis


berfinigsi untuk menaikkan zat pereaksi, sehingga pada suhu tertentu konstanta kecepatan reaksi sertambah besar. Untuk mempercepat reaksi yang biasa digunakan adalah katalis asam (asam klorida dan asam sulfat) dan katalis basa (natriurn hidroksida dan kalium hidroksida). •

Perbandingan Mol Alkohol dan Mol Trigliserida Salah satu faktor paling penting yang mempengartibi besarya yield ester adalah perbandingan mol antara alkohol dengan trigliserida. Perbandingan mol yang dibutuhkan untuk mencapai stolkiometri adalah 3 mol alkohol dan 1 mol trigliserida, yang akan menghasilkan 3 mol ester, asam lemak dan satu mol gliserol.

•

Kecepatan Pengadukan Tumbukan yang terjadi antara zat pereaksi akan semakin banyak jika kecepatan reaksi pengadukan semakin besar, sehingga kecepatan reaksi akan semakin besar.

•

Pengaruh Waktu Reaksi dan Temperatur Laju konversi trigliserida sertambah dengan sertambahnya waktu reaksi. Transesterifikasi dapat berjalan dengan temperatur berbeda, tergantung pada minyak yang digunakan. Temperatur mempenganihi kecepatan reaksi dan pembentukan .vielcl ester.

2.5. Katalis Katalis adalah zat yang dapat mempengartihi kecepatan reaksi tetapi zat tersebut t idak mengalami perubahan kimia pada akhir reaksi. Kat alis t idak berpengaruh Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

pada AGo, jadi juga tidak berpengaruh terhadap tetapan kesetimbangan. Umumnya kenaikan konsentrasi katalis juga menaikkan kecepatan reaksi. Jadi sepertinya katalis ini ikut dalam reaksi tetapi pada akhir reaksi diperoleh kembali (Sukardjo, 2002). Katalis menurunkan energi pengaktifan reaksi, sehingga menghasilkan laju reaksi lebih tinggi pada temperatur yang sama. Katalis homogen adalah katalis yang berada dalam fasa yang sama dengan campuran reaksinya. Dan jenis katalis homogen yang penting adalah katalisis asam dan basa. Banyak reaksi organik bersangkutan dengan salah sate jenis katalisis (terkadang dengan keduanya). Katalisis asam Brownsted merupakan transfer ion hidrogen pada substrat X + HX

HX+ - A- kemudian HX+ bereaksi

Katalisis basa Brownsted merupakan transfer ion hidrogen pada substrat : XH + B

X- + BH+ kemudian X- bereaksi. (Atkins, 1997)

Transesterifikasi trigliserida dapat dikatalisa oleh asam atau basa, terdiri dari tiga tahap reaksi dan bersifat reversibel. Secara berurut, trigliserida diubah menjadi digliserida, monogliserida dan akhlmya menjadi gliserol dan membebaskan saki molekul ester di setiap langkahnya (Cheryan dan Darmoko, 2000). Katalis basa secara langsung membentuk ion alkoksida yang bertindak sebagai nukleofil kuat. Langkah pertama melibatkan serangan ion alkoksida pada karbon karbonil trigliserida, sehingga menghasilkan suatu zat antara yang berbentuk tetrahedral. Reaksi zat antara ini dengan alkohol menghasilkan ion alkoksida pada langkah kedua. Tahap terakhir terjadi menghasilkan 1 penyusunan ulang zat antara yang menghasilkan ester dengan diglisenda (Meher, 2004).

2.6. Metil Ester Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

Metal ester lemak memiliki rumus Molekul Cn - 1 H 2 ( n −r ) −1 CO - OCH 3 dengan nilai n yang umum adalah angka genap antara 8 sampai dengan 24 dan nilai r yang umum 0,1, 2 atau 3. Metil ester asam lemak tidak jenuh memiliki bilangan setara yang lebih kecil dibanding meth ester asam lemak jenuh. Meningkatnya itunlah ikatan rangkap suatu metil ester asam lemak akan menyebabkan penurunan bilangan setara. Dengan demikian untuk komponen biodiesel lebih dikehendaki metil ester asam lemak jenuh. Kelebihan metil ester asam lemak bila dibandingkan asam-asam, lainnya : •

Ester dapat produksi pada suhu reaksi yang lebih rendah.

•

Gliserol yang dihasilkan dari metanolisis adalah bebas air.

•

Pemurnian metil ester lebih mudah dibandingkan dengan lemak karena titik didihnya lebih rendah.

•

Metil ester dapat diproses dalam peralatan karbon steel dengan biaya lebih rendah dari pada asam lemak yang memerlukan alat stainless steel (Haryanto, B, 2000).

2.7. Gliserol

Gliserin adalah Hama umum dari gliserol, nama trighserida adalah triester dari gliserol, nama trivial adalah gliserol dengan rumus molekul

C3H803

dan gliserin banyak

digunakan pada industri kosmetik, gliserin jugs dapat dikonversi atau difermentasi menjadi etanol yang merupakan reaktan pada pembuatan biodiesel melalui mekanisme etanolisis, rumus bangun:

OH Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

C

H HO — C H2

C — OH H2

Indeks bias gliserida adalah 1,4746. Gliserin digunakan untuk memiliki fungsi utama dalam hal humektan (suatu zat yang berfungsi untuk melembutkan), pelarut, pemanis dan zat pengawet dalam makanan dan sebagai emolien dalam kosmetik.

2.8. Refraktometer ABBE

Kecepatan pada cahaya yang di dalam ada sebuah refrakto adalah sama, tetapi ketika cahaya dipindahkan banyak medium yang berjalan dengan lambat ketika penyerapan terjadi

di permuk-aan atom. Ratio kecepatan suatu cahaya dalam suatu zat memberikan

pembiasan dalam suatu alat refraktometer (refractive index or n) dalam suatu larutan. Cahaya dalam suatu substansi berjalan lambat sejak terjadinya penyerapan didalam refrakto dan kembali masuknya atom-atom di dalam sample. Densitas dalam larutan selalu sertambah dengan sertambahnya temperatur dan ketika tidak berjalan dengan cepat sertambah normal dengan temperaturnya ( Hanson J, 2006 )

Bab 3

METODOLOGI PENELITIAN Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

3.1. Desain Penelitian

a.

Populasi Dalam penelitian ini yang digunakan sebagai populasi adalah minyak sawit mentah

yang diperoleh dari PT. SKL Riau, yang kemudian akan dikonversi menjadi metil ester dan gliserol melalui reaksi transesterifikasi.

b.

Pengertian Sampel Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah teknik pengambilan sampel

secara acak. Hasil dari proses transesterifikasi benipa metil ester dan gliserol dit entukan, kemudian konsentrasi glisero l yang terbentuk ditentukan dengan mengukur indeks biasnya da dibandingkan gliserol dengan indeks bias gliserol standart.

c.

Variabel Penelitian

1.

Variabel terikat : - Asam lemak bebas - Densitas - Viskositas

2.

3.

Variabel tetap : -

Konsentrasi katalis KOH, I % (b/b)

-

Kecepatan pengadukan, 300 rpm

-

Suhu 60°C.

Rumus yang digunakan untuk menghitwig yield


n

∑ beratkomponen Berat Molekul Catnpuran =

i

n

∑ beratmolekulkomponen i

Berat Produk Peroleizan (Yield) =

x 100 % Berat Bahan Dasar

3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini disusun dalam tabel. 3.1. Tabel 3.1. Alat-alat Penelitian Nama Alat

Spesifikasi

Merek

Labu keher tiga 250 ml

-

Pyrex

Neraca analitis

Presisi ± 0,0001 gr

Mettler AE-200 Swiss

Oven

30-200oC

Precision scientifikasi

Pemanas dan pengaduk

-

Fisher scientifikasi

Piknometer 2 ml

-

Pyrex


Rotary evaporator

10-1 – 10-3 atm

Heidalph WB 2000

Termometer

0-100oC

Silber Brand

Refraktometer ABBE

T = 100oC

Milton Ray Company

3.2.2. Bahan

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian disusun dalam tabel 3.2. Tabel 3.2. Bahan-bahan Penelitian Nama Bahan

Rumus

Spesifikasi

Merek

Minyak sawit mentah

-

-

PT. SKL Riau

Kalium hidroksida

KOH

Pelet 97 %

E. Merck

Methanol P.a

CH 3 OH

96 %

E. Merck

n-heksan

-

P.a

E. Merck

P.a. Anhidrat

E. Merck

natrium Sulfat anhidrat Na SO 2 4

3.3.1.2. Proses Transesterifikasi Proses transesterifikasi secara terperinci ditunjukkan pada bagan (gambar 3.2) berikut CPO

Metanol


- Ditambahkan katalis H 2 SO 4 - Dipanaskan pada suhu 45 – 50oC

dengan persentase tertentu (b/b CPO)

Campuran Metanol dan katalis

Campuran CPO. Metanol dan katalis

Direfluksi pada suhu 60oC dan waktu 60 menit Campuran dua fase

- Didiamkan dan dipisahkan Lapisan atas - Gliserol - KOH - H2O - Metil Esther

Lapisan Bawah - Sisa CPO - Komponen Minor

- Sentrifugasi Sisa CPO

Komponen Minor

- Dicuci dengan aquadest hangat 10 % (v/v) - Didiamkan

Campuran MeOH KOH, H 2 O, Gliserol

Metal Esther

- Destilasi fraksinasi 65 oC

- Diuapkan - Ditambahkan Na 2 SO 4 anhidrat

metanol

Campuran Air + KOH + Gliserol

- Didiamkan dan disaring

Metil Esther murni

Didestilasi fraksinasi 105oC Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

Rafinat Air + KOH

Gliserol + Air

- Ditambahkan Na 2 SO 4 Gliserol

Na 2 SO 4 + Air

3.3. Cara Kerja Fase Transesterifikasi Sampel minyak sawit mentah dipanaskan pada suhu 60°C kemudian disaring dan diambil filtratnya. Filtrat dianallsa. kadar Asam Lemak Bebas (ALB), densitas, viskositas.

3.3.1. Proses Transesterifikasi Basa

1. Dimasukkan 100 ml CPO ke dalam labu le p er t iga lalu dipanaskan hingga mencapai suhu 40°C. 2, Dimasukkan met ano l (I : 8 ; mo l/ mo l CPO) ke dala m gelas beak er lalu ditambahkan 0,9 % KOH pelet ke metanol (1,0 % b/b CPO) setetes demi setetes dan dladtdc hingga homogen selarilutnya ditambahkan ke dalam CPO dalatn labu heler tiga. 3.

Direfluks selania. 60 menit pada suhu 60°C dengan kecepatan pengadukan konstan 300 rpm.

4.

Hasil refluks dimasukkan ke dalam wrong pisah dan didiamkan selama 30 menit sehingga fasa gliserol terpisah dengan fasa metil ester.

5.

Fasa metil ester dicuci dengan 10 % (v/v) aquadest hangar yang suhunya sekitar 50°C hingga latutaii pencuci bersifat netral lalu dicianikali hingga terbentuk 2


fasa. 6.

Fasa metil ester dipisahkan dalam rotavapor vakum sehingga pelarut terpisah dengan fasa metil ester, laht ditambahkan dengan 0,1 gr Na2SO4 anhidrat dan didiamkan selama I jam selanjutnya disaring.

7.

Metil ester murni dianalisa kandungan asam lemak bebas, densitas, viskositas dan konsentrasi metil ester.

3.3.2. Karakteristik Produk 3.3.2.1. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas

Sebanyak I gr sampel dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer. Kemudian ditambahkan 20 nfl n-heksan dan 20 ml alkohol netral. Ditambahkan 3 tetes indikator senolfialein lalu dititrasi dengan larutan KOH 0,1 N hingga warna larutan berubah dari bening menjadi merah muds. Dihitung volume KOH yang terpakai. Kadar asam lemak bebas dari sampel dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut

KadarAsam LemakBebas = ml "s ox x N,,,0HxBeratMoIekuI X100% 1000x g sample

3.3.2.2. Penentuan Densitas

Mula-mula piknometer kosong yang keying dan bersih ditimbang beratnya.


Kemudian dimasukkan sampel ke dalam pknometer tanpa ads gelembtmg udara dan bagian luar piknometer harus dalam keadaan bersih lalu dit imbang beratnya. Dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Densitas dari sampel dapat dihitung berdasarkan persainaan berikut envilas

+ Mptkmoineierkosong

D VPIIIII.Ier

3.3.2.3. Penentuan Viskositas

Dimasukkan 10 ml aquadest ke dalam viskosimeter ostwald, lalu dihisap larutan dengan bola karet penghisap hingga melewati batas atas viskosimeter, dihitung waktu yang dibutulikan oleo larutan untuk mengalir dari batas atas hingga batas bawah. Dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Dilakukan perlakuaii yang lama pada sampel yang akan dihitung nilai viskositasnya. Viskositas dari sampel dapat dihitung dengan cara membandingkannya dengan nilai viskositas aquadest yang telah diukur terlebih dahulu w"i alimya, berdasarkan persamaan berikut : P a q u ad e s t

X

f aq u ad e s t X

Psampel x t sampel Koefisien viskositas aquadest pada suhu 40T, qk,, =0,6407 n7n,2 IS(CSf) 3.3.2.4. Perhitungan Yield Metil Ester

Yi el d d ih it u ng de nga n c ar a me mba nd ing ka n ber at pr o duk ha s i l Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

transesterifikasi dengan berat minyak jarak yang digunakan berdasarkan persamaan : Yield = mproduk

X 100%

MC P O

3.3. 2.5. Penentuan Kadar Gliserol

Menentukan kadar produk gliserol menggnakan alat refraktometer ABBE.

Bab 4


HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Data hasil perbandingan mol terhadap yield metil ester pada transesterifikasi minyak sawit inentah dengan menggunakan katalis kalium hidroksida adalah sebagai berikut :

Tabel 4.1. Data Yield dan Sifat-sifat Fisika dari Metil Ester Minyak Sawit Minyak Sawit Densitas Viskosita Kadar (gf/Ml) (MM2/S) , Lemak 11,92 4,4068

Bebas 9,34

Metil Ester Bilangan Yiel Densita Viskosita

Kadar

Bilangan

C/o) (gr/ml) (mm2/s)

Lemak

Asam

Bebas 92,46

KOH/gra 0,14

Asam

mg 0,01430 76,7 0,89

4,09

4.2. Perhitungan 4.2.1. Penentuan Fisika Kimia Minyak Sawit Mentah Kadar Asam Lemak Bebas Kadar asam lemak bebas dapat dihitung berdasarkan persamaan herd.-ut: KadarAsamLemakBebas

ml~0H x N,,,, x 256 X100% 100oxg "." 36,5x0,1x256 X1 00% 1000x1


934,4 X100% 1000 93,4% 22

mIKO, x N KO f f x 56,1

BilanganAsam

9sompel 0,2500x0,0102x56,1 100 0,143055 100 0,00143055 mgKOHIg

Penentuan Densitas Densitas dapat dihitung dengan persamaan berikut :

Minyak Sawit =

(13,9713 — 9,4799) gr

12,0753

Densitas CPO sehenarnya

x 1 1,01266

11,92grlml

Densitas Me tan of

M

piknonwter+,va7TvJ — Mpbuwoterkzxong


5 ml 3,814 5

Densitas Me tan of Sebenarnya 0,7628 1,01266 0,75

Penentuan Viskositas Viskositas dapat dihitung dengan persamaan berikut : 4.2.2. Penentuan Fisika Kimia Metil Ester Kadar Asam Lemak Bebas Kadar asam lemak bebas dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut :

Kadar Asam Lemak Bebas

mlKOH xN KO H x256 x 100% 1000 x 36,5 x 0,1 x 256 x 100 % 1000 x 1,0105 934,4 x 100% 1010,5 92,46907472 %


Bilangan Asam

m l Ko l, x N K01, x 56,1 gsa.viff,l 0,2500x0,0102x56,1

Penentuan Densitas Densitas dapat dihitung dengan persainaan berikut : 24

Densitas Metil Ester

Mpiknamefur + sampal — Mpknomaierkasong vrikno—fer (5,055 — 9,4800)gr 5 ml 4,425 5 0,089 gr / ml

Penentuan Viskositas Viskositas dapat dibitung dengan persamaan berikut :

Densitas Metil Ester

Mpiknamefur + sampal — Mpknomaierkasong vrikno—fer


(5,055 — 9,4800)gr 5 ml 4,425 5 0,089 gr / ml

Penentuan Viskositas Viskositas dapat dibitung dengan persamaan berikut : 7

1

x 0,64069

0,8846x117,6333 24,59664

xO,64069

157,13 4,0930mm2 IS

Penentuan Yield Yield dapat dihitung dengan persamaan berikut Yield

m

produk X100%

mCP() 91533,6x100% 1192 76,79%


4.3. Pembahasan

Pada penelitian ini dilakukan transesterifikasi terhadap minyak sawit mentah dengan perbandingan root 1 : 9 (mol/mol) pada suhu 60°C dan berlangsung selama 60 menit menghasilkan yield metil ester sebesar 76,79 %. Parameter densitas, viskositas, asam lemak bebas yang diperoleh

melalui

transesterifikasi basa pada penelitian ini memenuhi standar biodiesel menurut standar Nasional Indonesia No. 04-7182-2006 maupun standar biodiesel menurut ASTM D 6751.

Menurut Darmoko 2005 , dengan melakukan transesterifikasi terhadap met ano l dengan Refined Bleaced Deodorized Palm Oil ( RBDPO) melalu i perbadingan 1: 6 ( mol/mol) pada suhu 50°C dengan menggunakan katalis basa KOH 1% ( b/b) dan berlangsung selama 90 menit didalam bath reactor. Kesetimbangan dicapai selama 60 menit menghasilkna konversi trigliserida menjadi metil ester sebesar 73% pada suhu 50°C. Dan konversi sebesar 82% pada suhu 65°C. Karelia penggunaan reaktor maka, dapat diperoleh ketelitian yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan labu refluks, sehingga yield yang diperoleh pada penilitian ini lebih kecil. Menurut Pujo 2007, dari hasil perlakuan transesterifikasi basa antara metanol pada minyak sawit mentah dengan perbandingan mol 9: 1 pada suhu 60°C dan reaksi berlangsung selama 60 menit Serta menggunakan katalis KOH 1% ( b/b CPO ) diperoleh yield metil ester sebesar 76,92%. Menurut Siregar 2008, rasio mol CPO terhadap methanol didapatkan 1: 9,77 pada fase

maksimu m

77,47%.

Salah

sat u

aplikasi

opt imisasi

adalah

u nt uk

mengeluarkan feed dalam proses kimia untuk mendapatkan hasil tertinggi. Interpolasi kurva pada rasio mol CPO terhadap methanol 1: 9,5 didapatkan pada hasil 77,41%. Sifat-sifat biodisel yang diperoleh dibandingkan SNI 14-7182-2006 dan ASTM D 6751 dapat dilihat Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

pada tabel dibawah ini. Tabel 4 2. perbandingan karakeristik sifat fisika metil ester. No

Parameter

Satuan

Katalis basa yang digunakan

SNI 04-71822006

ASTM D 6751

1

Densitas T = 40°C )

Kg/m'

0,89

850-890

850-890

2

Viskositas ( T= 40°C )

MM2/S

4,09

2,3-6,0

1,9-6,0

3

Bilangan Asam

Mg KOH/g

0,14

Max. 0.8

Max. 0,8

Berdasarkan data analisis sifat fisika metal ester pada table 4.2 dapat dijelaskan bahwa densitas biodisel yang diperoleh melalui transesterifikasi basa memiliki nilai yang lebih besar sehingga nilai koefesien viskositasnya menjadi kecil dan tidak rnernenuhi standart. Hasil analisa bilangan basa menunjukkan nilai yang lebih baik.


Bab 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kondisi yield adalah perband ingan mo l metano l : CPO sebesar 1 : 9 (moUmol), suhu reaksi 60°C dan waktu 60 menit diperoleh yield sebesar 76,79 %. Beberapa sifat fisik biodiesel seperti densitas 0,89 gr/m1, viskositas 4,09 mm2/s, bilangan asam 0,14 mg KOIVgr dan kadar asam lemak bebasnya 9,34 %. Ini memenuhi standar biodiesel menurut SNI 14-7182-2006 dan ASTM D 6751.

5.2. Saran

Untuk memperoleh yield sempurna dalam penelitian ini perlu dilanjutkan dengan melakukan transesterifikasi basa balk menggunakan transesterifikasi heterogen.


DAFTAR PUSTAKA

Antony C. 1992. Pengantar Kimia Organik dan Hayati. Penerbit ITB. Bird, T. 1993. Kimia Fisika Untuk Universitas. Jakarta : Gramedia Pustaka Utarna. Cheryan, M, Darmoko, D. 2000. Kinetics of Palm Oil Dy msesterification

in

a Batch Reactor.

JAOCS 77 No. 19574, 12. Darnoko. 2005. Minyak Sawit dan Kandungan Karoten. Jurnal Agrotek 5. Fauzi, Y. 2006. Kelapa Sawit, Budidaya Pemanjiiatan Hasil dan Limbah Analisis Usaha dan Pemasaran. Jakarta : Penebar Swadaya. Fessenden and Fessenden. 1986. Kimia Organik. Edisi Ketiga. Jilid 1. Jakarta Erlangga. Haryanto, B. 2000. .1VIudi Me,-aca Faergi Pembuatan Hiodiesel Mari Minyak Sawit, Thesis Magister. Bandung : Institut Teknologi Bandung. Hambali, E. 2007. darak Pagar Ydnaman Penghasil Biodiesel. Cetakan Keempat. Jakarta : Penebar Swadaya. Indartono, Y.S. 2006. Mengenal Biodiesel. Jakarta. litti)://fzoogle.co.id.MengetiaI Biodiesel. Diakses tanggal 23 April 2008. Ketaren, S. 1986, Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Cetakan Pertama. Jakarta . Universitas Indonesia Press. Lotero, E. 2004. Synthesis of Biodiesel Via Acid Catalysis. Journal- South Carolina. May, Choo Yuen. 1994. Palm Oil Carolenoid. Food and Nutrition Bulletin 15 (2). Meher, L.C. 2004.1 ethnical Aspects of Biodiesel Production by I ransesterification Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

Are View. El Sevier Renewable and Sustainable Energy Reviews. New Delhi : Indian Institute of Technology Delhi. Martini, R. 2007. Teknologi Proses Biodiesel. Jakarta. http!/www. --geocines coin/inai•k-al-bpp./ptiblish/bi-ofl)bin/b'trah.pdf. Diakses tanggal 16 April 2008, Naibaho. 1988. Pemisahan Karotena (Provitamin A) Minyak Sawit Dengan Metode Adsorpsi. Disertasi S-3, FPS. Bogor : Institut Pertanian Bogor. Prakoso, T. 2006. Potensi Biodiesel Indonesia. Bandung : Koinufflitas Migas Indonesia ( KMI). Ramadhas, A. S. 2005. Performance and Emission Evaluation of Diesel Engine Fueled with Methyl Esters of Rubber Seed Oil. Renewable Energy, 30. Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Jakarta : Rineka Cipta. Sudradjat, R. 2006. Memproduksi Biodiesel .1arak Pagar. Bogor : Penebar Swadaya.

Soerawidjaja, T.H. 2001. Menjadikan Biodiesel Wagian dari Liquid Heel Acix di Indonesia. Bandung. Syah, A.N.A. 2006. Biodiesel Barak Pagar Bahan Bakar Alternatif , yang Ramah 1. ingkungan. Jakarta : Agro Media Pustaka. Tirena B. Siregar. 2008. Mole Ratio Crude Palm Oil to Metanol Effiect on Transesterification o Crude Palm Oil using Potassium Hvdro.-cvd f ru

.a

International Seminar on Chemistry. Medan : Tiara Hotel. Wikipedia. 2007. Katalis. Jakarta. littp://Id.wlklpedia.org/wlliiiKatalls. Diakses Rizky Perdana Lubis : Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Meggunakan Katalis Kalium Hidroksida, 2008. USU Repository © 2009

tanggal 28 April 2008.


PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENTAH DENGAN METANOL MEGGUNAKAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA

Recommend Documents