PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ANTIOKSIDAN TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI BIODIESEL DARI JARAK PAGAR (Jatropha Curcas, L.) Oleh ARUM ANGGRAINI F

PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ANTIOKSIDAN TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI BIODIESEL DARI JARAK PAGAR (Jatropha Curcas, L.)

Oleh

ARUM ANGGRAINI F34103057

2007 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR


Oleh


SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor


INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN


SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh ARUM ANGGRAINI F34103057

Dilahirkan pada tanggal 2 April 1985 di Wonosobo Tanggal lulus : 21 September 2007 Menyetujui, Bogor,

Ir. Ade Iskandar, Msi Pembimbing I

September 2007

Prof. Dr. R. Sudradjat, MSc Pembimbing II

Arum Anggraini. F34103057. Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Antioksidan Terhadap Ketahanan Oksidasi Biodiesel dari Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Di bawah bimbingan Ade Iskandar dan R. Sudradjat. 2007.

RINGKASAN Biodiesel merupakan senyawa alkil ester dari asam lemak yang diolah dari sumber trigliserida alami terbarukan dan digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel, biasanya dibuat melalui proses esterifikasi-transesterifikasi. Dalam aplikasi maupun penyimpanannya, biodiesel berpotensi mengalami kerusakan oksidasi, karena adanya faktor internal (kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi) dan faktor eksternal (udara, panas, atau logam) yang mengakibatkan terjadinya peningkatan bilangan asam. Kondisi keasaman biodiesel yang tinggi jika digunakan dalam mesin dapat berakibat korosi terhadap mesin. Oleh karena itu untuk menjaga ketahanan oksidatif dan menghambat peningkatan bilangan asam pada biodiesel, perlu ditambahkan antioksidan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan berbagai jenis antioksidan dalam beberapa konsentrasi dalam rangka menjaga ketahanan oksidasi biodiesel dan menguji potensi Formula X sebagai antioksidan. Parameter ketahanan oksidasi yang diamati adalah perubahan bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositas pada biodiesel dengan penambahan antioksidan maupun tanpa penambahan antioksidan (kontrol) selama penyimpanan. Pada penelitian ini, digunakan Rancangan Percobaan Acak Lengkap dengan tiga faktor yaitu jenis antioksidan (TBHQ atau tert-Butilhidrokuinon, BHT atau butylated hydroxytoluene dan Formula X), faktor konsentrasi antioksidan ( 0,03% ; 0,05% ; 0,07% ; 0,1 %), dan faktor lama penyimpanan (minggu ke-1, ke-2, ke-3, ke-4). Hasil karakterisasi biodiesel hasil penelitian, sebagian besar sudah memenuhi standar yang ditetapkan (SNI Biodiesel, 2006) yaitu memiliki bilangan asam (0,2 mg KOH/g sampel), densitas (0.867g/ml), viskositas kinematik 40oC (2.33 cSt), bilangan Iod (84.85 g I2/100 gram), bilangan penyabunan (200.61 mg KOH/g) namun untuk kadar air (0.12%) belum memenuhi standar. Secara umum, penambahan antioksidan pada berbagai konsentrasi selama penyimpanan dapat menghambat reaksi oksidasi, namun tergantung dari keefektifitasan masing-masing jenis antioksidan. Dalam penelitian ini, kombinasi perlakuan yang memiliki efektifitas paling baik dalam menghambat reaksi oksidasi selama penyimpanan 4 minggu adalah biodiesel dengan penambahan antioksidan TBHQ pada konsentrasi 0,1% (A2B4), yaitu memiliki bilangan peroksida 17,10 mg O2/100 g, bilangan asam 0,26 mg KOH/g sampel, dan viskositas kinematik (25oC) 4,72 cSt. Pada kontrol, bilangan peroksidanya sebesar 68,82 mg O2/100 g, bilangan asam 0.36 mg KOH/g sampel, dan viskositas kinematik (25oC) 5.14 cSt. Dari hasil penelitian ini, urutan keefektifitasan antioksidan dalam menghambat oksidasi biodiesel adalah TBHQ> BHT> Formula X. Formula X memiliki potensi sebagai antioksidan, karena mampu menghambat reaksi oksidasi.

RIWAYAT HIDUP Penulis yang memiliki nama lengkap Arum Anggraini, dilahirkan di Wonosobo, Jawa Tengah pada tanggal 2 April 1985. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Istanto dan Sri Wati. Penulis menempuh pendidikan di TK Aisyah Bustanul Athfal, Wonosobo (1990-1991), SDN

6

Wonosobo

(1991-1997),

SLTPN

1

Wonosobo (1997-2000), dan SMU N 1 Wonosobo (2000-2003). Pada akhir pendidikan SLTA penulis mendapatkan kesempatan untuk mengikuti Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan pada tahun 2003 penulis diterima menjadi mahasiswa di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB). Selama masa kuliah, penulis bergabung dalam organisasi kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (HIMALOGIN), Unit Kegiatan Mahasiswa Agrifarma, dan Ikatan Mahasiswa Wonosobo (Ikamanos). Pada tahun 2006, penulis melaksanakan kegiatan Praktek Lapang di PT. Perkebunan Tambi Wonosobo dengan judul ” Mempelajari Aspek Teknologi Proses dan Pengawasan Mutu Teh Hitam di PT. Perkebunan Tambi Unit Perkebunan Bedakah-Wonosobo”. Penulis menyelesaikan skripsi dengan judul ” Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Antioksidan terhadap Ketahanan Oksidasi Biodiesel dari Jarak Pagar (Jatropha curcas L) yang merupakan proyek kerjasama dengan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Bogor.

KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat limpahan rahmatnya, penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Antioksidan Terhadap Ketahanan Oksidasi Biodiesel Jarak Pagar (Jatropha curcas L), yang merupakan proyek kerja sama dengan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan-Bogor. Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang penulis laksanakan pada bulan April sampai Juli 2007, bertempat di Laboratorium Kimia dan Energi Hasil Hutan, dan Laboratorium Teknologi Industri Pertanian, FATETA, IPB. Rasa terima kasih dan penghormatan yang tinggi, penulis ingin sampaikan kepada : 1. Ir. Ade Iskandar, MSi selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan, bantuan, dan saran selama penelitian dan penyelesaian skripsi ini, 2. Prof. Dr. R Sudradjat, MSc. selaku Pembimbing II yang telah banyak memberikan masukan maupun saran kepada penulis selama penelitian ini, 3. Ir. Muslich, MSi selaku dosen penguji yang telah memberi masukan dan saran-saran yang berguna bagi penulis, 4. Pimpinan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor yang telah memberikan izin pada penulis untuk melakukan penelitian di Laboratorium Kimia dan Energi. 5. Bapak Dadang, Bapak Djeni dan Bapak Udin yang telah banyak membantu kelancaran penelitian yang penulis laksanakan. 6. Teman-teman seperjuangan di Litbang (Nuni, Ari, Erick, Firman), Sutin, Umam, Galuh, Marxue, Dudi (terima kasih atas bantuan dan kerja samanya) 7. Keluarga tercinta : Bapak, Ibu, juga Dhany yang selalu memberikan perhatian, keceriaan, dukungan, doa dan semangat yang tak terhingga kepada penulis, 8. Teman-teman tercinta TIN 40, 9. Teman-teman Amanah C (Yuyu, Rian, Nurul, Mb’Uci,dll), Ilumz, Ika, Liez, Lucia, Ainy, Atih, Dhidi, Achie terima kasih atas persahabatan yang indah ini. 10. Sahabat-sahabatku Desi, Yana, Sulis, Puji, Tuch’ah yang selalu mensuport dan memberi dukungan yang tulus pada penulis.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena keterbatasan penulis dalam menyerap semua pengetahuan selama melaksanakan penelitian. Oleh karena itu penulis sangat menghargai saran dan kritik yang membengun untuk menyempurnakan skripsi ini. Harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pihak yang memerlukannya. Bogor, September 2007 Penulis

Arum Anggraini

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ....................................................................................

i

DAFTAR ISI ...................................................................................................

ii

DAFTAR TABEL ..........................................................................................

iv

DAFTAR GAMBAR .....................................................................................

v

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................

vi

I. PENDAHULUAN ...........................................................................

1

A. LATAR BELAKANG ...............................................................

1

B. TUJUAN ....................................................................................

2

II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................

3

A. BOTANI JARAK PAGAR (Jatropha Curcas L.) ....................

3

B. MINYAK JARAK PAGAR .......................................................

5

C. BIODIESEL ...............................................................................

7

D. MEKANISME OKSIDASI ........................................................

12

E. ANTIOKSIDAN ........................................................................

15

1. Butylated hydroxytoluene ( BHT ) ........................................

15

2. tert-Butilhidrokuinon (TBHQ) ...............................................

16

F. MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN .................................

18

III. METODOLOGI PENELITIAN .......................................................

21

A. ALAT DAN BAHAN ................................................................

21

B. METODE PENELITIAN ...........................................................

21

1. Penelitian Pendahuluan ........................................................

21

2. Penelitian Utama ..................................................................

22

2.1. Pembuatan Biodiesel ...................................................

22

2.2. Penambahan Antioksidan ............................................

23

C. RANCANGAN PERCOBAAN .................................................

26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................

28

A. PENELITIAN PENDAHULUAN .............................................

28

B. PENELITIAN UTAMA .............................................................

30

1. Pembuatan dan Karakterisasi Biodiesel ................................

31

2. Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Antioksidan .......................

36

2.1. Bilangan Peroksida ......................................................

36

2.2. Bilangan Asam .............................................................

41

2.3. Viskositas .....................................................................

46

V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................

50

A. KESIMPULAN ..........................................................................

50

B. SARAN ......................................................................................

51

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

52

LAMPIRAN ....................................................................................................

55

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Komposisi Biji Jarak .........................................................................

4

Tabel 2. Komponen Asam Lemak Dalam Minyak Jarak ................................

5

Tabel 3. Sifat Fisik Minyak Jarak Pagar .........................................................

6

Tabel 4. Perbandingan Sifat Fisik Biodiesel dan Solar ...................................

8

Tabel 5. Standar Mutu Biodiesel Indonesia ....................................................

10

Tabel 6. Karakteristik Minyak Jarak Pagar Hasil Penelitian ..........................

28

Tabel 7. Karakteristik Biodiesel Jarak Pagar dan Perbandingannya dengan Standar ..............................................................................................

34

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Tanaman Jarak Pagar ...................................................................

3

Gambar 2. Biji Jarak Pagar ...........................................................................

3

Gambar 3. Reaksi Esterifikasi .......................................................................

11

Gambar 4. Reaksi Transesterifikasi ..............................................................

12

Gambar 5. Mekanisme Reaksi Oksidasi .......................................................

13

Gambar 6. Tahapan Proses Oksidasi............................................................

13

Gambar 7. Reaksi Polimerisasi Oksidasi ......................................................

14

Gambar 8. Reaksi Penguraian Hidroperoksida .............................................

14

Gambar 9. Struktur Butylated hydroxytoluene (BHT) ..................................

16

Gambar 10. Mekanisme Kerja Antioksidan BHT ...........................................

16

Gambar 11. Struktur tert-Butilhidrokuinon (TBHQ) .....................................

17

Gambar 12. Mekanisme Kerja Antioksidan TBHQ ........................................

17

Gambar 13. Reaksi Penghambatan Antioksidan Primer Terhadap Radikal Lipida .............................................................................

19

Gambar 14. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi tinggi ...........................................................................................

19

Gambar 15. Diagram Alir Proses Pembuatan Biodiesel .................................

25

Gambar 16. Mekanisme Protonasi Karbonil dalam Pembentukan Metil Ester ...................................................................................

32

Gambar 17. Penurunan Bilangan Asam Selama Pembuatan Biodiesel ..........

32

Gambar 18. Biodiesel Hasil Penelitian ...........................................................

33

Gambar 19. Grafik Pengaruh Jenis Antioksidan terhadap Peningkatan Bilangan Peroksida Biodiesel Selama Penyimpanan ..................

36

Gambar 20. Grafik Hubungan Antara Jenis dengan Konsentrasi Antioksidan Terhadap Bilangan Peroksida Pada Minggu Ke-empat .............

38

Gambar 21. Histogram Perubahan Bilangan Peroksida Biodiesel Pada Tiap Kombinasi Perlakuan Selama Penyimpanan...............................

39

Gambar 22. Grafik Pengaruh Jenis Antioksidan terhadap Peningkatan Bilangan Asam Biodiesel Selama Penyimpanan ........................

41

Gambar 23. Grafik Pengaruh Konsentrasi Antioksidan terhadap Kenaikan Bilangan Asam Biodiesel + TBHQ ............................................

43

Gambar 24. Grafik Pengaruh Konsentrasi Antioksidan terhadap Kenaikan Bilangan Asam Biodiesel + BHT................................................

43

Gambar 25. Grafik Pengaruh Konsentrasi Antioksidan terhadap Kenaikan Bilangan Asam Biodiesel + Formula X ......................................

44

Gambar 26. Histogram Perubahan Bilangan Asam Biodiesel Pada Tiap Kombinasi Perlakuan Selama Penyimpanan...............................

45

Gambar 27. Grafik Pengaruh Waktu terhadap Kenaikan Viskositas Biodiesel Pada Berbagai Jenis Antioksidan ................................

47

Gambar 28. Histogram Perubahan Viskositas Biodiesel Pada Tiap Kombinasi Perlakuan Selama Penyimpanan...............................

48

Gambar 29. Grafik Hubungan Antara Jenis dengan Konsentrasi Antioksidan Terhadap Viskositas Biodiesel Pada Minggu Ke-empat............

49

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Gambar Bahan-Bahan yang Digunakan Dalam Pembuatan Biodiesel ...................................................................................

55

Lampiran 2. Prosedur Analisis Sifat Fisiko Kimia Minyak Jarak dan Biodiesel ..............................................................................

56

Lampiran 3. Nomenklatur...............................................................................

63

Lampiran 4. Rekapitulasi Analisis Bilangan Peroksida Biodiesel Dengan Penggunaan Berbagai Jenis dan Konsentrasi Antioksidan Selama Penyimpanan .................................................................

64

Lampiran 5. Rekapitulasi Analisis Bilangan Asam Biodiesel Dengan Penggunaan Berbagai Jenis dan Konsentrasi Antioksidan Selama Penyimpanan .................................................................

65

Lampiran 6. Rekapitulasi Analisis Viskositas Biodiesel Dengan Penggunaan Berbagai Jenis dan Konsentrasi Antioksidan Selama Penyimpanan ................................................................

66

Lampiran 7. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan Terhadap Bilangan Peroksida Biodiesel Minggu ke-1..............

67


61


62


62

Lampiran 11. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan Terhadap Bilangan Asam Biodiesel Minggu ke-1 ....................

70


70


70


71

Lampiran 15. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan Terhadap Viskositas Biodiesel Minggu ke-1 ............................

72


72


73


74

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG Sejak dahulu pemenuhan kebutuhan manusia akan sumber energi khususnya untuk bahan bakar (transportasi, industri, dan rumah tangga), hampir seluruhnya berasal dari minyak bumi (bahan bakar fosil). Bahan bakar fosil berasal dari sisa kehidupan jutaan tahun yang lalu. Oleh karena itu, bahan bakar ini digolongkan sebagai bahan bakar yang tidak terbarukan (unrenewable) dan ketersediaannya di bumi semakin berkurang. Kebutuhan energi yang semakin meningkat dan produksi minyak bumi yang semakin menurun serta timbulnya pencemaran udara yang semakin membahayakan, mendorong adanya usaha diversifikasi energi. Beberapa usaha pengembangan energi alternatif dari sumberdaya yang terbarukan (bioenergi) antara lain dapat berupa biodiesel, bioetanol, dan biogas. Indonesia sangat berpotensi mengembangkan energi-bio seperti biodiesel, mengingat Indonesia dikenal sebagai produsen minyak kelapa sawit mentah (CPO/crude palm oil) terbesar kedua di dunia. Selain itu Indonesia juga memiliki banyak sumber nabati lain yang dapat menghasilkan minyak, seperti tanaman jarak pagar (Jatropha curcas, L). Selain memiliki kandungan minyak yang tinggi, tanaman jarak pagar juga dapat tumbuh di lahan kritis yang kekurangan air. Menurut Gubitz (1999), minyak jarak pagar tidak dapat langsung dikonsumsi sebelum melalui proses detoksifikasi, mengingat kandungan phorbol ester yang beracun oleh karena itu minyak jarak kurang cocok dimanfaatkan sebagai minyak makan. Alasan inilah yang menjadikan minyak jarak pagar berpotensial untuk diolah menjadi bahan bakar. Biodiesel sangat berpotensi mengalami kerusakan oksidasi karena terbuat dari minyak nabati yang memiliki asam lemak tidak jenuh yang tinggi. Salah satu indikasi kerusakan oksidasi pada biodiesel adalah terjadinya peningkatan bilangan asam, yang disebabkan karena adanya dekomposisi senyawa peroksida dari hasil reaksi oksidasi. Kondisi keasaman yang tinggi pada biodiesel, dikhawatirkan dapat menyebabkan kerusakan pada mesin

kendaraan. Oleh karena itu biodiesel memerlukan aditif berupa antioksidan untuk menghambat terjadinya peristiwa oksidasi selama proses penyimpanan ataupun dalam penggunaannya. Kajian pengaruh antioksidan terhadap biodiesel dilakukan dengan menggunakan tiga jenis antioksidan yaitu TBHQ, BHT, dan Formula X pada berbagai tingkat konsentrasi. Parameter yang diamati adalah bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositas biodiesel. Pengamatan akan dilakukan setiap minggu selama 30 hari penyimpanan pada kondisi ruang. Antioksidan yang dianggap paling efektif adalah yang dapat menahan kenaikan bilangan asam, bilangan peroksida dan viskositas dengan nilai yang paling kecil.

B. TUJUAN Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh jenis dan konsentrasi beberapa jenis antioksidan (BHT, TBHQ, dan Formula X) dalam menghambat reaksi oksidasi biodiesel selama penyimpanan. Selain itu untuk mengetahui tingkat keefektifitasan masing-masing jenis antioksidan. Tujuan lain adalah untuk mengetahui potensi Formula X sebagai antioksidan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. BOTANI JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) Tanaman jarak pagar berasal dari Mexico dan Amerika Tengah, namun kini tanaman ini sudah banyak ditemui di Amerika Tengah dan Selatan, Asia Tenggara, India, dan Afrika. Menurut Heyne (1987), klasifikasi tanaman jarak pagar adalah sebagai berikut: Divisi

: Spermatophyta

Subdivisi

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledonae

Ordo

: Euphorbiales

Famili

: Euphorbiaceae

Genus

: Jatropha

Spesies

: Jatropha curcas Linn.

Gambar 1. Tanaman jarak pagar (www.indobiofuel.com)

Gambar 2. Biji jarak pagar (www.indobiofuel.com)

Menurut Padua et al. (1999), tanaman jarak pagar merupakan tanaman perdu dengan tinggi sekitar 2 m, memiliki tekstur daun yang kasar dan bertajuk majemuk, bijinya yang masih muda berwarna hijau muda, namun setelah tua akan berubah menjadi kuning dan akan mencapai kadar minyak optimum ketika bijinya berubah warna menjadi kehitaman. Menurut Syah (2006), tanaman ini tahan kekeringan dan dapat tumbuh di daerah dengan curah hujan 200-1500 mm/tahun. Buahnya berbentuk elips dengan pajang satu inchi, memiliki dua hingga tiga biji dengan kadar minyak dalam inti biji 54,2% atau sekitar 31,5% dari berat total biji. Umur lima bulan sudah mulai berbuah dan produktivitas tertinggi dicapai ketika tanaman berumur lima tahun. Umur produktif jarak pagar mencapai 50 tahun. Produktivitas per pohon jarak mencapai 2 - 2,5 kg biji kering. Dalam 1 ha lahan dengan 2.000 batang pohon, akan menghasilkan 4-5 ton biji kering dalam setahun. Satu ton biji kering akan menghasilkan 200-300 liter minyak jarak. Sehingga, 1 ha lahan akan menghasilkan 1.000 liter - 1.500 liter minyak jarak. Rendemen minyak yang dapat diperoleh dari biji kering bervariasi dari 30 – 50 % tergantung dari cara mengekstrak atau jenis alat pengepresnya. Biji jarak merupakan bagian dari tanaman jarak yang memiliki arti penting karena mengandung minyak jarak yang cukup tinggi. Jarak pagar terdiri dari 75 % kernel dan 25% kulit. Kira-kira dua per tiga dari berat kernel terdiri dari minyak. Komposisi biji jarak menurut Gubitz (1999), dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Komposisi bagian buah jarak pagar Unsur

Biji

Kulit

Daging

Basis kering

(%)

94.2 – 96.9

89.8 – 90.4

Protein kasar

(%)

22.2 – 27.2

4.3 - 4.5

56.4 -63.8

Lemak

(%)

56.8 – 58.4

0.5 – 1.4

1 – 1.5

Abu

(%)

3.6 – 4.3

2.8 – 6.1

9.6 – 10.4

Neutral detergent fiber (%)

3.5 – 3.8

83.9 - 89.4

8.1 – 9.1

Acid detergent fiber

2.4 – 3

74.6 – 78.3

5.7 – 7.0

0.0 - 0.2

45.1- 47.5

0.1 – 0.4

30.5 – 31.1

19.3 – 19.5

18 – 18.3

(%)

Acid detergent lignin (%) Gross energi (MJ/kg)

100

Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa kandungan terbesar dalam biji jarak adalah minyak, oleh karena itu biji jarak berpotensi dimanfaatkan sebagai sumber bahan baku untuk pembuatan biodiesel. Selain diambil minyaknya, bungkil biji jarak juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biogas, pupuk kompos, dan herbisida.

B. MINYAK JARAK PAGAR Menurut Gubitz (1999), minyak jarak dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. seperti untuk pembuatan sabun, untuk insektisida, sebagai bahan bakar penerangan dan kompor jarak pagar atau dapat dimanfaatkan sebagai obat-obatan tradisional. Selain itu, jika diolah melalui proses eseterifikasi transesterisikasi akan menghasilkan produk berupa biodiesel yang dapat digunakan untuk pembangkit genset, kendaraan diesel, dan burner. Minyak jarak pagar juga digunakan untuk pemakaian langsung, namun hal ini tidak direkomendasikan untuk bahan bakar mesin diesel konvensional. Minyak jarak pagar memiliki kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi, khususnya asam oleat yang memiliki bobot molekul tinggi (282). Menurut Gubitz (1999), komponen asam lemak dalam minyak jarak pagar dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Komponen asam lemak dalam minyak jarak pagar Asam lemak

∑ atom C &

(%)

ikatan rangkap

Asam miristat

14:0

0-0.1

Asam palmitat

16:0

14.1-15.3

Asam stearat

18:0

3.7-9.8

Asam arakidat

20:0

0-0.3

Asam behenat

22:0

0-0.2

Asam palmitoleat

16:1

0-1.3

Asam oleat

18:1

34.3-45.8

Asam linoleat

18:2

29.0-44.2

Asam linolenat

18:3

0-0.3

Minyak jarak pagar mengandung racun berupa phorbol ester dengan jumlah sekitar 0.03-3.4 %, sehingga kurang cocok digunakan sebagai minyak makan. Oleh karena itu, jika akan digunakan sebagai minyak makan, maka phorbol esternya harus dihilangkan terlebih dahulu. Minyak jarak pagar memiliki sifat sangat mudah larut dalam etil alkohol dan asam asetat glasial, namun kurang larut dalam petroleum karena adanya gugus hidroksil dalam asam oleat. Menurut Hambali et al. (2006), sifat fisik minyak jarak pagar dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Sifat fisik minyak jarak pagar Sifat - sifat Viskositas pada 30oC o

Satuan mm2/s (cSt) 3

Nilai 49.15

Bobot Jenis pada 15 C

g/cm

0.917 – 0.963

Bilangan Asam

mg KOH/g sampel

4.75

Bilangan Iod

g iod/100 g minyak

96.5

Warna

Bening

Bilangan Sulfur

ppm

<1

Titik nyala

o

C

236

Suhu pembakaran

o

C

499

Titik api

o

C

322

Putaran optik, 200 mm

7.5 – 9.0

Titik tuang

o

Kadar abu sulfat

% (m/m)

0.007

Kadar air

ppm

935

C

-2.5

Menurut Sudradjat (2006), minyak jarak sebagai bahan baku pembuatan biodiesel, umumnya masih memiliki tingkat keasaman yang tinggi khususnya untuk minyak jarak pagar yang berasal dari masyarakat, keasamannya diatas 10 (10-50) mg KOH/g sampel. Bila biodiesel jarak pagar dengan kondisi keasaman tinggi diaplikasikan ke mesin kendaraan dapat merusak mesin. Dengan demikian, dalam pengolahannya menjadi biodiesel

perlu menggunakan teknologi tertentu sehingga keasaman minyak jarak bisa menurun. Menurut Jaya (2005), penyebab utama terjadinya keasaman minyak jarak pagar adalah faktor internal yaitu kandungan asam lemak tidak jenuh dengan rantai rangkap, keberadaan enzim pemecah lemak (seperti lipase, lipoksidase, atau lipolitik), serta keberadaan mikroba alami dari jenis bakteri, jamur dan yeast. Ketika faktor internal bertemu dengan faktor eksternal seperti udara, aerasi, pemanasan, air, kation logam, atau bahan kimia, maka akan terjadi proses oksidasi yang akan menghasilkan gugus aldehida, keton, dan hidrokarbon sehingga menyebabkan ketengikan dan kenaikan bilangan asam.

C. BIODIESEL Biodiesel didefinisikan sebagai alkil ester dari asam lemak yang diolah dari sumber trigliserida alami terbarukan melalui proses esterifikasi transesterifikasi dan digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel. Secara kimiawi biodiesel merupakan turunan lipid dari golongan monoalkil ester dengan panjang rantai karbon 12-20 (Darnoko et al., 2001). Biodiesel dapat berupa minyak kasar atau monoalkil ester asam lemaknya, umumnya merupakan metil ester. Metil ester atau etil ester adalah senyawa yang relatif stabil, cair pada suhu ruang (titik leleh antara 4-18°C), non-korosif, dan titik didihnya rendah. Keuntungan penggunaan biodiesel diantaranya adalah bahan baku dapat diperbarui (renewable), penggunaan energi lebih efisien, dapat menggantikan bahan bakar diesel dan turunannya dari petroleum, dapat digunakan kebanyakan peralatan diesel dengan tidak perlu modifikasi atau hanya modifikasi kecil, dapat mengurangi emisi/pancaran gas yang menyebabkan pemanasan global, dapat mengurangi emisi udara beracun karena kandungan sulfurnya sangat kecil, memiliki titik nyala yang cukup tinggi sehingga aman dalam penyimpanannya, bersifat biodegradable, cocok untuk lingkungan sensitif, dan mudah digunakan (Knothe, 2006). Sifat fisika kimia biodiesel hampir mirip dengan bahan bakar diesel, tetapi dalam beberapa hal biodiesel lebih unggul. Bahan bakar fosil memiliki

kandungan sulfur, nitrogen, dan metal yang tinggi yang dapat menyebabkan hujan asam dan efek rumah kaca. Biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa benzene sehingga lebih ramah lingkungan. Kandungan energi, viskositas dan perubahan fase relatif sama dengan bahan bakar diesel (petroleum). Sebagai suatu bahan bakar yang berpotensi menggantikan petrodiesel, penggunaan biodiesel dapat dilakukan secara murni atau dicampurkan dengan petrodiesel dalam nisbah tertentu, seperti B10, B20, atau B30 yang artinya kadar percampuran metil ester dengan petrodiesel dengan kadar 10%, 20%, dan 30%. Perbandingan sifat fisik antara biodiesel dengan solar (diesel) menurut Hambali et al. (2006), dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Perbandingan sifat fisik biodiesel dan solar Nilai No. 1. 2.

Parameter Densitas, g/ml (15oC) o

Viskositas kinematik (Cst) (40 C) o

Biodiesel

Biodiesel

Solar

sawit

Jarak pagar

(Diesel)

0.868

0.879

0.83

5.3

4.84

5.2

3.

Cloud point ( C)

16

5

18

4.

Titik nyala (oC)

174

191

70

5.

Nilai kalori, LVH (MJ/kg)

37-38

37-38

41

6.

Kandungan sulfur (ppm)

< 50

< 50

Max 500

7.

Bilangan setana

62

51

42

8.

Bilangan penyabunan

209.7

198

NA

45-62

95-107

NA

(mg KOH/g) 9.

Bilangan Iod (mg I2/g)

Salah satu hambatan dalam komersialisasi penggunaan biodiesel adalah biaya operasi yang tinggi. Hal yang memungkinkan pengembangan biodiesel ini adalah aspek ramah lingkungan dan ketersediaan petrodiesel yang makin menipis. Kendala lain dalam penggunaan minyak nabati sebagai biodiesel adalah viskositasnya yang tinggi yakni bisa mencapai 10 kali viskositas minyak diesel. Tingginya viskositas akan mengakibatkan rendahnya atomisasi bahan bakar, pembakaran dari fuel injector, ring carbonization, dan

akumulasi bahan bakar dalam minyak pelumas, namun dappat diatasi dengan proses transesterfikasi (Foglia, et al., 1996). Kemurnian biodiesel ditentukan oleh kandungan metil esternya. Senyawa-senyawa selain metil ester seperti mono-, di-, trigliserida, dan gliserol dapat menyebabkan penyumbatan pada mesin, sedangkan asam lemak bebas dapat menyebabkan korosi pada mesin. Adanya kandungan mono-, di-, atau trigliserida disebabkan karena proses transesterifikasi tidak berjalan sempurna sehingga produk metil esternya juga belum terbentuk sempurna. Kualitas pembakaran biodiesel ditentukan oleh bilangan setana dan carbon residue. Bilangan setana yang rendah dapat menyebabkan keterlambatan proses pembakaran, sedangkan carbon residue menyatakan kecenderungan pembentukan deposit karbon setelah pembakaran. Deposit karbon ini dapat menyebabkan kerak pada ruang pembakaran (Knothe, 2006). Menurut Sudradjat (2006), teknologi kimia pembuatan biodiesel adalah rangkaian proses kimia untuk mengubah minyak menjadi biodiesel yang memenuhi standar kualitas. Standar mutu biodiesel Indonesia dapat dilihat pada Tabel 5. Hal yang kritikal dan perlu dicermati dari aspek teknologi ini adalah menjaga jangan sampai terbentuk keasaman biodiesel yang tinggi, apalagi biodiesel dari minyak jarak yang memiliki rantai karbon dengan ikatan tidak jenuh sehingga mudah teroksidasi dan terbentuk asam lemak bebas. Salah satu cara untuk mengatasinya adalah menggunakan proses dua tahap yaitu esterifikasi transesterifikasi (estrans). Menurut Gubitz (1999), jenis minyak yang memiliki tingkat keasaman tinggi seperti minyak jarak, kapuk, dan canola, kurang sesuai jika langsung diproses secara transesterifikasi karena akan terjadi penyabunan. Menurut Canakci & Gerpen (2001), minyak yang akan diproses secara transesterifikasi menggunakan katalis basa, hendaknya memiliki kadar asam lemak bebas (% FFA) sekitar 1-2 %. Keasaman minyak yang tinggi, hendaknya diatasi dengan melakukan proses esterifikasi terlebih dahulu untuk mengkonversi asam lemak bebasnya, agar pada proses transesterifikasi tidak terjadi proses saponifikasi.

Tabel 5. Standar mutu biodiesel Indonesia Parameter dan Satuannya

Batas Nilai

Metode Uji

Massa jenis (kg/m3, 40°C)

850-890

ASTM D 1298

Viskositas kinematik (40°C, cSt)

2,3-6,0

ASTM D 445

Angka setana

Min. 51

ASTM D 613

Titik nyala (°C)

Min. 100

ASTM D 93

Titik kabut (°C)

Maks. 18

ASTM D 2500

Maks. No. 3

ASTM D 130

Residu karbon (%-b)

Maks. 0,05

ASTM D 4530

Air dan sedimen (%-vol.)

Maks. 0,05

ASTM D 2709

Temperatur distilasi 90% (°C)

Maks. 360

ASTM D 1160

Abu tersulfatkan (%-b)

Maks. 0,02

ASTM D 874

Belerang (mg/kg)

Maks. 100

ASTM D 5453

Fosfor (mg/kg)

Maks. 10

AOCS Ca 12-55

Angka asam (mg KOH/g)

Maks. 0,8

AOCS Ca 3-63

Gliserol bebas (%-b)

Maks. 0,02

AOCS Ca 14-56

Gliserol total (%-b)

Maks. 0,24

AOCS Ca 14-56

Kadar ester alkil (%-b)

Min. 96,5

Dihitung

Angka iodium (g I2/100 g)

Maks. 115

AOCS Cd 1-25

Negatif

AOCS Cb 1-25

Korosi bilah tembaga (3 jam, 50°C)

Uji Halphen Sumber: SNI Biodiesel 04-7182-2006

Proses pengolahan minyak menjadi metil ester dilakukan baik dengan satu atau dua tahap proses, bergantung pada mutu awal minyak. Minyak yang mengandung asam lemak bebas tinggi dapat dengan efisien dikonversi menjadi esternya melalui beberapa tahap reaksi yang melibatkan katalis asam untuk mengesterifikasi asam lemak bebas menjadi ester dan dilanjutkan dengan reaksi transesterifikasi berkatalis basa yang mengkonversi sisa trigliserida (Canakci & Gerpen, 2001). Jika minyak mempunyai kandungan asam lemak bebas yang rendah, transesterifikasi dapat langsung dilakukan dengan satu tahap (Ambarita, 2002).

Proses esterifikasi pada dasarnya merupakan reaksi antara asam karboksilat (asam lemak bebas) dengan alkohol untuk membentuk ester dan molekul air, dan

bersifat reversibel. Proses esterifikasi pada umumnya

menggunakan katalis asam seperti H2SO4 dan HCl. Reaksi esterifikasi selain mengeseterifikasi asam lemak bebas, juga mengkonversi trigliserida menjadi metil esternya. Meskipun demikian, kecepatannya lebih rendah dibandingkan dengan transesterifikasi yang menggunakan katalis basa (Haas et al., 2000). Menurut Ozgul & Turkay (2002), faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi esterifikasi antara lain adalah jumlah pereaksi, metanol dan asam lemak bebas, waktu reaksi, suhu, konsentrasi katalis, dan kandungan air pada minyak. Reaksi esterifikasi antara asam lemak bebas dengan metanol dapat dilihat pada Gambar 3. O

O HCl

1

R

C

OH

Asam lemak

+ CH3

R1

OH

metanol

katalis

C Ester

OCH3 + H2O air

Gambar 3. Reaksi esterifikasi Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi yang bertujuan untuk mengkonversi trigliserida menjadi metil ester sehingga menurunkan viskositas minyak jarak dan meningkatkan daya pembakaran sehingga dapat digunakan sesuai

standar

minyak

diesel

untuk

kendaraan

bermotor.

Proses

transesterifikasi mengalami penukaran posisi asam lemak untuk menghasilkan ester baru. Proses transesterifikasi biasanya menggunakan katalis basa seperti KOH atau NaOH, karena reaksinya sangat cepat, sempurna, dan dapat dilakukan pada temperatur yang rendah yaitu 55-60oC (Sonntag, 1982). Proses transesterifikasi terdiri dari sejumlah reaksi reversibel, dimana trigliserida dikonversi secara bertahap menjadi digliserida, monogliserida, dan akhirnya gliserol. Masing-masing tahap menghasilkan metil ester. Dari proses transesterifikasi, dihasilkan produk berupa campuran metil ester, gliserol, sisa metanol, katalis, sabun, mono-, di-, dan trigliserida. Oleh karena itu perlu

dilakukan aging untuk memisahkan komponen yang tidak diinginkan (Sonntag, 1982). Trigliserida + R’OH

Digliserida + R’COOR1

Digliserida + R’OH

Monogliserida + R’COOR2

Monogliserida R’OH

Gliserol + R’COOR3

O H2C

O

C

O R1

O HC

O

C

C H3

O

C

+ 3CH3OH

C H3

O

C

O H2C

O

Trigliserida

C

H2C

OH

O

NaOH

R2

R1 R2

+ HC

OH

O R3

metanol

C H3

Katalis

O

C

Metil Ester

R3

H2C

OH

Gliserol

Gambar 4. Reaksi transesterifikasi

D. MEKANISME OKSIDASI Mekanisme oksidasi lipida tidak jenuh diawali dengan tahap inisiasi, yaitu bila lipida kontak dengan panas, cahaya, ion metal atau oksigen maka akan terbentuk radikal bebas (R*). Reaksi ini terjadi pada group metilen yang berdekatan dengan ikatan rangkap –C=C- (Buck, 1991). Tahap selanjutnya adalah tahap propagasi dimana autooksidasi berawal ketika radikal bebas (R*) hasil tahap inisiasi bertemu dengan oksigen, membentuk radikal peroksida (ROO*). Reaksi oksigenasi ini terjadi sangat cepat dengan energi aktivitas hampir nol, sehingga konsentrasi ROO* yang terbentuk jauh lebih besar dari konsentrasi R* (Gordon, 1990). Radikal peroksida yang terbentuk akan mengekstrak ion hidrogen dari lipida lain (R1H) membentuk hidroperoksida (ROOH) dan molekul radikal lipida baru (R1*). Selanjutnya reaksi autooksidasi ini akan berulang sehingga merupakan reaksi berantai. Hidroperoksida yang terbentuk merupakan senyawa yang tidak stabil dan mudah terpecah sehingga akan terdekomposisi menjadi senyawa organik berantai pendek seperti aldehida, keton, alkohol dan asam lemak bebas.

Tahap terakhir oksidasi lipida adalah tahap terminasi, dimana komponen radikal bebas akan kontak dengan sesama komponen radikal bebas dan membentuk produk yang tidak aktif. Mekanisme dan tahapan proses oksidasi dapat dilihat pada Gambar 5 dan 6. Inisiasi : RH + O2 RH + O2 + RH

R. + H2O R. + H2O + R.

Propagasi : R. + O2 ROO. + RH

ROO. ROOH + R.

Dekomposisi peroksida : ROOH 2 ROOH Terminasi :

RO. + .OH RO. + ROO. + H2O

ROO. + ROO. ROO. + IH Keterangan :

Produk tidak aktif ROOH + I

RH

: zat organik atau hidrokarbon

ROO.

: radikal peroksida

ROOH

: Hidroperoksida

I

: Radikal stabil / tidak aktif

IH

: panghambat radikal bebas

Gambar 5. Mekanisme reaksi oksidasi (Ingold, 1962)

Gambar 6. Tahapan proses oksidasi (Perkins, 1967)

Selain reaksi oksidasi, minyak juga mengalami raksi polimerisasi selama penyimpanan. Reaksi polimerisasi ini disebut dengan reaksi polimerisasi oksidasi, yang dapat dilihat pada Gambar 7. CH=CH + HOO-R

CH=CH-O+ - OR H CH-CH (OH) O–R

Gambar 7. Reaksi polimerisasi oksidasi (Schultz, 1962) Senyawa hidroperoksida yang terbentuk selama reaksi oksidasi bersifat tidak stabil dan mudah terdekomposisi. Penguraian senyawa hidroperoksida dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Reaksi penguraian hidroperoksida (Rizvi, 1992)

E. ANTIOKSIDAN Antioksidan merupakan senyawa yang dalam konsentrasi kecilpun dapat menahan terjadinya ketengikan dan menghambat reaksi oksidasi pada bahan yang mengandung lemak atau minyak (Matz, 1984). Sherwin (1990) membagi antioksidan menjadi dua kategori yaitu antioksidan primer dan antioksidan sekunder. Antioksidan primer merupakan substansi yang dapat berperan sebagai akseptor radikal bebas sehingga dapat menghambat mekanisme pembentukan radikal bebas pada proses oksidasi. Antioksidan ini dimiliki karena adanya konfigurasi struktur fenol dalam molekulnya. Contoh antioksidan primer ini adalah lesitin, tokoferol, BHA, BHT, propylgallate (PG), dan TBHQ. Antioksidan sekunder berfungsi untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi bentuk-bentuk non radikal. Antioksidan juga digolongkan kedalam antioksidan alami dan antioksidan sintetik. Antioksidan alami merupakan antioksidan yang diekstrak dari bahan-bahan alami, contohnya adalah vitamin A, karotenoid, vitamin E, senyawa-senyawa fenol, dan tetrapirolik. Antioksidan sintetik adalah antioksidan yang dihasilkan dari reaksi kimia, contohnya adalah BHA, BHT, propil galat, TBHQ dan tokoferol. (Buck, 1991). 1. Butylated hydroxytoluene ( BHT ) Butylated hydroxytoluene (BHT) merupakan senyawa fenol yang terintangi dan bersifat relatif tidak polar, antioksidan sintetik ini memiliki karakteristik yang hampir serupa dengan BHA, walaupun stabilitasnya pada suhu tinggi dan sifat carry-through dalam lemak dan minyak kurang efektif dibandingkan dengan BHA. BHT memiliki sifat tidak larut dalam air dan propilen glikol, tetap sangat larut dalam lemak dan etanol (Sherwin, 1990). BHT memiliki nama lain seperti 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol dan 2,6Di-tert-butyl-p-cresol. Rumus molekul dari BHT adalah C15H24O atau C6H2(OH)(CH3)(C(CH3)3)2 (www. chemistry.about.com) . Menurut Buck (1991), BHT (Gambar 9) memiliki karakteristik sebagai berikut, berbentuk kristal padat putih dan digunakan secara luas karena relatif murah, memiliki berat molekul = 220, memiliki titik didih (760 mmHg) = 265oC, titik leleh = 69.7oC, dan sedikit berbau.

Gambar 9. Struktur Butylated hydroxytoluene (BHT) Senyawa BHA dan BHT bila digunakan secara bersama, bersifat lebih efektif dalam memperpanjang daya simpan lemak atau minyak dibanding bila digunakan secara sendiri-sendiri (bersifat sinergis) (Sherwin, 1990). Mekanisme kerja antioksidan BHT dalam menghambat reaksi oksidasi dengan menyumbangkan atom H dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Mekanisme kerja antioksidan BHT (Kikugawa, 1990) 2. tert-Butilhidrokuinon (TBHQ) Berdasarkan penelitian dari beberapa pakar, TBHQ dikenal sebagai antioksidan paling efektif dalam menghambat reaksi oksidasi yang terjadi pada minyak-minyakan yang berasal dari tanaman (minyak nabati). Bila TBHQ direkomendasikan dengan BHA yang memiliki kemampuan

antioksidan

yang

baik

pada

pemanggangan

akan

memberikan kegunaan yang lebih luas. (Sherwin, 1990) . TBHQ (Gambar 11) dikenal berbentuk bubuk putih sampai coklat terang, mempunyai kelarutan cukup pada lemak dan minyak, tidak membentuk kompleks warna dengan Fe dan Cu tetapi dapat berubah pink dengan adanya basa. TBHQ memiliki rumus molekul (CH3)3CC6H3(OH)2, dan memiliki nama lain seperti tert-butyl-1,4-benzenediol atau 2-tert-

butylhydroquinone. Sedangkan sifat fisik yang dimilikinya antara lain memiliki berat molekul = 166.22, titik didih (760 mmHg) = 300oC, titik leleh = 126.5 – 128.6oC, dan intensitas baunya sangat rendah (Buck,1991). Mekanisme kerja antioksidan TBHQ dalam menghambat reaksi oksidasi dengan menyumbangkan atom H dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 11. Struktur tert-Butilhidrokuinon (TBHQ)

Gambar 12. Mekanisme kerja antioksidan TBHQ (Kikugawa, 1990)

Menurut Schultz (1962) antioksidan dapat digolongkan menjadi golongan fenol, amina, dan amino-fenol. Antioksidan fenol merupakan senyawa yang memiliki cincin aromatik dengan substitusi satu atau lebih gugus hidroksil. Kereaktifan senyawa fenol terhadap radikal bebas disebabkan karena adanya substitusi grup alkil pada posisi 2, 4 atau 6 yang dapat meningkatkan densitas elekron pada grup hidroksil, sehingga energi ikatan OH menjadi lemah dan dapat dengan mudah dilepas untuk didonorkan ke radikal bebas. Radikal fenol yang terbentuk setelah fenol bereaksi dengan radikal lipid distabilkan oleh delokalisasi elektron yang tidak berpasangan ke cincin aromatik (Gordon, 1990). Antioksidan golongan amino-fenol biasanya mengandung gugus phenolat dan amino yang merupakan gugus fungsionil penyebab aktivitas antioksidan. Golongan persenyawaan ini sering digunakan dalam industri petroleum untuk mencegah terbentuknya gum dalam gasoline. Contoh antioksidan ini adalah N-butil-p-amino-phenol, N-sikloheksil-p-amino phenol.

E. MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN Menurut Kochar dan Rossell (1990), berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan dapat digolongkan menjadi lima jenis yaitu: 1) antioksidan primer, 2) antioksidan sekunder, 3) penangkap oksigen, 4) antioksidan enzimatik, 5) pengkelat logam. Antioksidan primer (umumnya senyawa fenolik) bekerja sebagai pemberi atom hidrogen pada radikal lipid (R*, ROO*) dan mengubahnya menjadi bentuk yang lebih stabil, sementara turunan radikal antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan lebih stabil dibanding radikal lipida. Contoh antioksidan ini adalah BHT, BHA. Fungsi kedua merupakan fungsi antioksidan sekunder, yaitu bekerja dengan mendekomposisi hidroperoksida lemak menjadi produk akhir yang lebih stabil, contohnya adalah dilauril tiopropionat. Penangkap oksigen adalah senyawa yang dapat bereaksi dengan oksigen, contohnya adalah asam askorbat. Untuk antioksidan enzim, bekerja dengan memindahkan oksigen di dalam bahan pangan, contohnya adalah glukosa oksidase. Pengkelat logam

adalah antioksidan yang bekerja dengan mengikat ion logam (Cu dan Fe). yang dapat mengkatalis peningkatan laju oksidasi lipid, contohnya asam sitrat Antioksidan memiliki keterbatasan yaitu antioksidan tidak dapat memperbaiki lemak yang sudah tengik, mencegah kerusakan hidrogen, dan kerusakan oleh mikroba pada lipid (Coppen, 1983). Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah pada lipida dapat menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak dan minyak. Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi maupun propagasi (Gambar 13). Radikal-radikal antioksidan (A*) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru (Gordon, 1990). Menurut Hamilton

(1983),

radikal-radikal

antioksidan

dapat

saling

bereaksi

membentuk produk non radikal. Inisiasi

;

R*

+

AH --------------------------RH

+

A*

Radikal lipida

Propagasi :

ROO* +

AH

------------------------- ROOH +

A*

Gambar 13. Reaksi penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida (Gordon, 1990). Besar konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju oksidasi. Pada konsentrasi tinggi, aktivitas antioksidan grup fenolik sering lenyap bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan (Gambar 14). Pengaruh jumlah konsentrasi pada laju oksidasi tergantung pada struktur antioksidan, kondisi dan sampel yang akan diuji. ----------------------------- A*

AH +

O2

AH

ROOH -----------------------------

+

+

RO* +

HOO* H 2O

+

A*

Gambar 14. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi tinggi (Gordon 1990).

Stuckey (1972) berpendapat bahwa penghambatan oksidasi lipida oleh antioksidan melalui lebih dari satu mekanisme tergantung pada kondisi reaksi dan sistem makanan. Ada empat kemungkinan mekanisme penghambatan tersebut yaitu (a) pemberian hidrogen, (b) pemberian elektron, (c) penambahan lipida pada cincin aromatik antioksidan, (d) pembentukan kompleks antara lipida dan cincin aromatik antioksidan. Studi lebih lanjut mengamati bahwa ketika atom hidrogen labil pada suatu antioksidan tertentu diganti dengan deuterium, antioksidan tersebut menjadi tidak efektif. Hal ini menunjukkan bahwa mekanisme penghambatan dengan pemberian hidrogen lebih baik dibanding pemberian elektron. Beberapa peneliti percaya bahwa pemberian hidrogen atau elektron merupakan mekanisme utama, sementara pembentukan kompleks antara antioksidan dengan rantai lipida adalah reaksi sekunder. Antioksidan sekunder, seperti asam sitrat, asam askorbat, dan esternya, sering ditambahkan pada lemak dan minyak sebagai kombinasi dengan antioksidan primer. Kombinasi tersebut dapat memberi efek sinergis sehingga menambah keefektifan kerja antioksidan primer. Antioksidan sebaiknya ditambahkan ke lipida seawal mungkin untuk menghasilkan efek maksimum. Menurut Coppen (1983), antioksidan hanya akan benar-benar efektif bila ditambahkan seawal mungkin selama periode induksi, yaitu suasana periode awal oksidasi lipida terjadi dimana oksidasi masih berjalan secara lambat dengan kecepatan seragam.

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. ALAT DAN BAHAN Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah labu bulat berleher dua, erlenmeyer, gelas piala, neraca analitik, buret, pipet volumetrik, gelas ukur, hot plate stirrer, corong pisah, pendingin tegak, penangas air, termometer, viscometer Oswald, piknometer, cawan porselen, oven, desikator, dan kertas saring. Bahan-bahan yang akan digunakan adalah minyak jarak pagar kasar yang diperoleh dari SBRC, metanol, etanol, KOH, HCl, NaOH, asam oksalat, kloroform, asam asetat glacial, reagen wijs, larutan KI 20%, larutan Na2S2O3 (Natriumtiosulfat) 0,1 N dan 0,02 N, HCl 4N, HCl 0,5 N, karbon tetrakhlorida, kristal kalium iodida, KOH 0,5 N beralkohol, alkohol netral, indikator fenolftalein (PP), indikator kanji, kertas pH dan air demineralisasi. Bahan kimia yang digunakan untuk analisis, bersifat analytical grade. Gambar bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan biodiesel, dapat dilihat pada Lampiran 1.

B. METODE PENELITIAN Metode yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi penelitian pendahuluan melalui analisis terhadap sifat fisiko kimia minyak jarak pagar awal untuk mengetahui karakteristiknya, serta penelitian utama untuk memproduksi biodiesel melalui proses estrans dan melakukan studi pengaruh jenis dan konsentrasi antioksidan terhadap biodiesel yang dihasilkan. Pengamatan yang dilakukan adalah perubahan bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositas biodiesel selama penyimpanan 4 minggu.

1. Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan diawali dengan menganalisis sifat fisik dan kimia minyak jarak pagar. Analisa tersebut meliputi pengukuran densitas, viskositas, bilangan asam, kadar air, bilangan penyabunan, bilangan Iod, dan kadar FFA (free fatty acid) minyak jarak pagar. Analisis ini dilakukan

untuk mengetahui sifat awal minyak jarak pagar sebelum diproses menjadi biodiesel. Prosedur analisis sifat fisiko kimia minyak jarak dan biodiesel dapat dilihat pada Lampiran 2.

2. Penelitian Utama Penelitian utama meliputi proses pembuatan biodiesel secara (estrans), karakterisasi biodiesel yang dihasilkan, dan pengamatan pengaruh penambahan berbagai jenis antioksidan (TBHQ, BHT, dan Formula X) pada berbagai tingkat konsentrasi terhadap biodiesel yang meliputi pengukuran bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositas, sehingga dapat diketahui antioksidan yang paling efektif.

2.1. Pembuatan Biodiesel

Esterifikasi Proses pembuatan biodiesel diawali dengan menyaring minyak jarak pagar dengan kertas saring, kemudian mengukur kadar asam lemak bebas (FFA), lalu dilakukan proses esterifikasi dengan memanaskan minyak jarak terlebih dahulu hingga suhu 60oC. Setelah mencapai suhu 60oC, minyak jarak ditambah dengan campuran metanol dan katalis HCl. Jumlah metanol yang ditambahkan berdasarkan rasio molar 20:1 terhadap kadar asam lemak bebas, sedangkan jumlah katalis HCl yang ditambahkan adalah 1 % dari berat minyak jarak (w/w). Proses esterifikasi bertujuan untuk mengkonversi asam lemak bebas menjadi metil ester. Reaksi antara minyak dan metanol dikondisikan pada suhu 60oC, untuk menjaga fase cair metanol agar tetap bereaksi dengan trigliserida. Reaksi berlangsung selama 2 jam dengan bantuan pemanasan di atas hot plate stirrer. Proses ini dilanjutkan dengan pemisahan gliserolnya dengan cara aging selama kurang lebih 3-5 jam.

Transesterifikasi Minyak jarak yang telah melalui proses esterifikasi, dilanjutkan dengan proses transesterifikasi, yaitu dengan terlebih dahulu memanaskan minyak hasil esterifikasi yang telah dipisahkan gliserolnya hingga suhu 60oC. Setelah mencapai suhu 60oC, minyak yang telah dipanaskan, ditambah dengan campuran metanol dan katalis NaOH 0.5 %, dan reaksi dikondisikan pada suhu tetap 60oC selama ½ 1 jam. Dalam proses transesterifikasi, penambahan jumlah metanol dilakukan berdasarkan rasio molar 6:1, yaitu antara metanol dengan trigliserida. Setelah metil ester (biodiesel) diperoleh, maka dilakukan pemisahan gliserol dari metil ester yang terbentuk dengan cara aging selama 3-5 jam, lalu dinetralisasi menggunakan larutan asam lemah yaitu asam asetat 0.01% (CH3COOH). Penambahan asam asetat encer dimaksudkan untuk mengikat sisa-sisa katalis yang masih ada pada biodiesel, sehingga akan membentuk endapan putih dan mudah dipisahkan. Selanjutnya dilakukan proses pencucian dengan air hangat sampai pH air cuciannya netral.

2.2. Penambahan Antioksidan Sebelum karakterisasi

dilakukan

terhadap

penambahan

biodiesel

yang

antioksidan,

dilakukan

dihasilkan,

kemudian

dibandingkan dengan standar yang sudah ada. Analisa yang dilakukan antara lain adalah bilangan asam, bilangan penyabunan, bilangan Iod, kadar air, densitas, viskositas dan bilangan peroksida. Biodiesel yang dihasilkan, ditambah dengan tiga jenis antioksidan yang berbeda yaitu BHT, TBHQ, dan Formula X sesuai dengan kombinasi perlakuan. Biodiesel yang telah ditambah antioksidan, disimpan selama 4 minggu pada kondisi ruang, dan dilakukan pengujian terhadap bilangan asam, bilangan peroksida dan viskositas untuk tiap minggunya.

Biodiesel yang dihasilkan, disimpan dalam botol kaca bening yang bertutup kain kasa, dan disimpan pada suhu ruang. Wadah yang dipilih adalah botol bening, dimaksudkan supaya tembus cahaya, dan tutup botol kaca dipilih kain kasa dimaksudkan supaya tidak kedap udara sehingga oksigen dengan mudah kontak dengan biodiesel. Dengan begitu, keberadaan cahaya dan oksigen yang merupakan faktor yang mempercepat terjadinya oksidasi tidak dapat dihalangi, sehingga aktifitas ketiga jenis antioksidan dapat diuji kemampuannya dalam menghambat proses oksidasi. Diagram alir pembuatan biodiesel dan prosedur penelitian secara umum dan dapat dilihat pada Gambar 15.

Minyak jarak kasar

Karakterisasi Pemanasan dan pengadukan hingga T= 60oC

HCl (1% w/w) + Metanol (rasio molar 20:1)

ESTERIFIKASI t : 2 jam, T : 60oC

Aging dan separasi

NaOH (0.5% w/w) + Metanol (rasio molar 6:1)

Gliserol

TRANSESTERIFIKASI t : ½ - 1 jam, T : 60oC

Aging dan separasi

Gliserol

Penambahan CH3COOH 0.1% dan Pencucian dengan air suling

Karakterisasi

BIODIESEL

--------------------------------------------------------------------------------------------------Penambahan antioksidan

BHT

TBHQ

Formula X

Penyimpanan pada suhu ruang

Analisis bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositas biodiesel tiap minggu

Gambar 15. Diagram alir pembuatan biodiesel dan prosedur penelitian

C. RANCANGAN PERCOBAAN Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan dua faktor perlakuan, yaitu jenis antioksidan dan konsentrasi antioksidan. Untuk faktor perlakuan jenis antioksidan yang ditambahkan (A) terdiri dari tiga taraf yaitu BHT (A1), TBHQ (A2), dan Formula X (A3), sedangkan konsentrasi antioksidan yang ditambahkan (B), terdiri dari 4 taraf yaitu konsentrasi 0.03% (B1), 0.05% (B2), 0.07% (B3), dan 0.1% (B4). Rancangan acak lengkap ini terdiri dari 12 unit perlakuan dengan 2 kali ulangan. Setiap kombinasi perlakuan dilakukan ulangan sebanyak dua kali, secara duplo. Dari masing-masing jenis dan konsentrasi antioksidan, dianalisis nilai bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositasnya sebagai parameter keefektifitasan antioksidan yang ditambahkan. Analisis varian dilakukan sebanyak emapt kali pada masing-masing minggu pengamatan. Uji lanjut yang digunakan untuk mengetahui kesignifikanan dari variabel-variabel yang berpengaruh nyata adalah uji lanjut Duncan. Dalam penelitian ini dilakukan analisis sidik ragam dan uji lanjut menggunakan sistem paket program untuk analisis data yaitu program SAS (Statistical Analysis System). Model rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut : Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk Keterangan: Yijk = nilai pengamatan µ

= rata-rata sebenarnya

αi

= pengaruh faktor ke-α pada taraf ke-i (i = 1, 2, 3)

βj

= pengaruh faktor ke-β pada taraf ke-j (j = 1, 2, 3)

(αβ)ij = pengaruh interaksi faktor α taraf ke-i dengan faktor β taraf ke-j εijk

= error

α

= Jenis antioksidan

β

= Konsentrasi antioksidan

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PENELITIAN PENDAHULUAN Pada penelitian pendahuluan, dilakukan analisa terhadap sifat fisik dan kimia minyak jarak pagar kasar yang diperoleh dari Surfactant and Bioenergy Research Center (SBRC) IPB. Analisa tersebut meliputi pengukuran densitas, viskositas, bilangan asam, kadar air, bilangan penyabunan, bilangan Iod, dan kadar FFA (free fatty acid) minyak jarak pagar. Analisis ini dilakukan untuk mengetahui sifat awal minyak jarak pagar sebelum diproses menjadi biodiesel. Hasil analisa terhadap sifat dan karakteristik minyak jarak pagar dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Sifat Fisiko Kimia Minyak Jarak Pagar Hasil Penelitian Parameter Densitas (15oC) Viskositas kinematik

Satuan

Nilai

g / ml

0.9007

cSt

27,28

mg KOH / g sampel

11.58

g I2 / 100 g

95

mg KOH / g sampel

189.82

%

0.08

mg O2/ 100 g

4.75

(40oC) Bilangan asam Bilangan Iod Bilangan Penyabunan Kadar air Bilangan Peroksida

Dari hasil analisis sifat fisiko kimia minyak jarak pagar mentah, diperoleh densitas minyak jarak adalah 0.9007 g/ml. Densitas minyak dipengaruhi oleh bobot molekul. Semakin tinggi bobot molekul asam lemak, maka semakin tinggi densitasnya. Selain itu diperoleh nilai bilangan asam minyak yang cukup tinggi yaitu 11,58 mg KOH/g sampel. Tingginya nilai bilangan asam ini dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi pada minyak jarak pagar, sehingga akan mudah teroksidasi pada ikatan rangkapnya, dan menyebabkan kenaikan bilangan asam yang cepat. Hal lain mungkin disebabkan penyimpanam biji jarak yang

kurang baik sehingga nilai asamnya sudah tinggi, selain itu asam lemak bebas dapat terbentuk karena adanya proses hidrolisis antara trigliserida dengan air. Bilangan asam yang tinggi inilah yang menjadi kendala dalam proses pembuatan biodiesel, jika prosesnya dilakukan melalui transesterifikasi (katalis basa), karena asam lemak bebas yang tinggi jika direaksikan dengan basa kuat, akan membentuk sabun sehingga akan menghambat terbentuknya metil ester. Oleh karena itu dalam penelitian ini, proses pembuatan biodiesel dilakukan melalui proses Estrans. Hasil analisis terhadap kadar air minyak jarak pagar mentah menunjukkan nilai yang masih memenuhi standar yaitu 0,08%. Minyak jarak memiliki kadar air yang cukup rendah. Nilai kadar air pada minyak jarak dapat berpengaruh terhadap keberhasilan pembuatan biodiesel, karena adanya air yang berlebih dapat mempengaruhi berhasil tidaknya reaksi esterifikasi maupun transesterifikasi. Nilai viskositas kinematik pada minyak jarak pagar yang dianalisis pada suhu 40oC sebesar 27,28 cSt. Nilai viskositas ini cukup tinggi dan belum memenuhi standar jika akan digunakan sebagai bahan bakar, oleh karena itu perlu dilakukan proses transesterifikasi untuk menurunkan nilai viskositasnya, agar dapat digunakan sebagai bahan bakar. Menurut Foglia, et al. (1996), tingginya viskositas akan mengakibatkan rendahnya daya atomisasi bahan bakar, pembakaran dari fuel injector, ring carbonization, dan akumulasi bahan bakar dalam minyak pelumas. Bilangan iod menyatakan tingkat ketidakjenuhan minyak. Bilangan iod minyak jarak pagar yang dianalisis adalah 95 g I2/100 gr. Nilai bilangan iod tersebut sudah cukup sesuai dengan standar bilangan iod untuk minyak jarak pagar. Secara umum, nilai bilangan iod 95 g I2/100 gr, termasuk nilai yang tinggi. Hal ini disebabkan karena minyak jarak mengandung asam lemak tidak jenuh yang tinggi yaitu asam oleat (34-45%) dan linoleat (29 – 44%). Bilangan penyabunan berfungsi untuk mengukur jumlah asam lemak bebas yang terikat dalam trigliserida dan asam lemak bebas yang terurai dalam molekul trigliserida. Disamping itu bilangan penyabunan merupakan parameter penting untuk mengetahui jenis minyak, dimana setiap jenis minyak

memiliki bilangan penyabunan yang khas dan tidak akan berubah selama tidak mengalami degradasi atau penambahan asam lemak secara sengaja. Dari hasil analisis, minyak jarak pagar memiliki bilangan penyabunan sebesar 189.82 mg KOH / g sampel. Tingginya nilai bilangan penyabunan pada minyak jarak pagar ini dipengaruhi oleh panjang rantai molekul asam lemak yang menyusun trigliserida tersebut. Bilangan peroksida minyak jarak mentah yang dianalisa adalah sebesar 4.75 mg O2/ 100 g. Sifat minyak jarak pagar yang mengandung asam lemak tidak jenuh yang tinggi, akan mudah mengalami oksidasi dan menyebabkan kenaikan bilangan peroksida yang cukup cepat. Minyak jarak pagar yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari SBRC, kemungkinan minyak jarak yang digunakan sudah mengalami penyimpanan dalam beberapa hari, sehingga sudah terjadi oksidasi. Sifat fisik minyak jarak pagar mentah yang diamati sendiri oleh peneliti antara lain berwara kuning agak kecoklatan, agak kental, dan berbau khas.

B. PENELITIAN UTAMA Pada penelitian utama, dilakukan proses pembuatan biodiesel, karakterisasi biodiesel yang dihasilkan dan kajian pengaruh jenis dan konsentrasi

antioksidan

terhadap

biodiesel.

Jenis

antioksidan

yang

ditambahkan adalah TBHQ, BHT, dan Formula X dengan konsentrasi masingmasing 0.03 %, 0.05 %, 0.07 %, dan 0.1%. Dari masing-masing jenis antioksidan yang dikombinasikan dengan berbagai konsentrasi tersebut, akan dibandingkan dengan kontrol biodiesel yang tidak ditambahkan antioksidan. Pemilihan jenis antioksidan TBHQ, didasarkan pada studi literatur bahwa antioksidan ini sangat efektif dalam menghambat oksidasi terhadap minyak-minyak nabati yang memiliki asam lemak tidak jenuh yang tinggi, sehingga patut dicoba keefektifannya pada biodiesel. Pada BHT, juga sering digunakan tidak hanya pada minyak saja, produk-produk pangan yang berpotensi mengalami ketengikan juga menggunakan, sedangkan pada Formula X, dimaksudkan untuk mengetahui apakah bahan tersebut berpotensi sebagai antioksidan dalam menghambat oksidasi.

1. Pembuatan dan Karakterisasi Biodiesel Dalam proses pembuatan biodiesel, menerapkan proses estrans karena minyak jarak memiliki tingkat keasaman yang cukup tinggi yaitu mencapai 11.58 mg KOH /g sampel. Menurut Gubitz (2001), dalam pembuatan biodiesel, minyak yang memiliki keasaman tinggi seperti minyak jarak, kapuk, dan canola kurang efektif jika langsung diproses secara transesterifikasi (katalis basa) karena asam lemak bebasnya akan bereaksi dengan basa kuat dan terjadi reaksi penyabunan, sehingga akan menghambat terbentuknya metil ester, selain itu juga dapat menyebabkan terbentuknya gel yang akan menghambat proses pemisahan gliserol. Oleh karena itu, asam lemak bebas yang tinggi dalam minyak harus dikonversi dulu menjadi metil ester dengan proses esterifikasi menggunakan katalis asam. Pada reaksi esterifikasi biasanya ditambahkan katalis asam, karena reaksi esterifikasi membutuhkan energi aktivasi yang tinggi sehingga perlu katalis untuk mempercepat reaksi. Mekanisme reaksi esterifikasi yang memakai katalis asam, melibatkan protonasi atom oksigen pada gugus karbonil asam lemak. Kation H+ dari katalis asam akan memprotonasi oksigen (1) sehingga membentuk ion oksonium dan atom C akan kekurangan elektron sehingga akan menangkap molekul metanol pada sepanjang dipol CO+ gugus karbonil (2), kemudian terjadi pelepasan kation H+ pada senyawa alkohol (3) dan ditangkap oleh gugus hidroksil (4) untuk menghasilkan molekul air (5), selanjutnya proton dilepaskan untuk menghasilkan metil ester (6). Reaksi pertukaran antara molekul metanol dengan asam lemak berlangsung dengan sangat lambat dan sangat menentukan kesempurnaan proses reaksi keseluruhan. Mekanisme protonasi pada reaksi esterifikasi dapat dilihat pada Gambar 16.

Gambar 16. Mekanisme protonasi karbonil dalam pembentukan metil ester Menurut Canakci dan Gerpen (2001), reaksi esterifikasi yang menggunakan rasio molar metanol : asam lemak bebas 20 : 1 cukup efektif menurunkan bilangan asam hingga kurang dari 2 mgKOH/g sampel. Hal ini terbukti pada penelitian ini, bilangan asam minyak jarak pagar setelah mengalami proses esterifikasi turun dari 12 mgKOH/g sampel menjadi 1.125 mg/KOH/g sampel. Penurunan bilangan asam selama proses pembuatan biodiesel dapat dilihat pada Gambar 17.

Penurunan Bilangan Asam Selama Pembuatan Biodiesel 12

12 10 8 Bilangan Asam

6 1,125

4

0,2

2 0 Minyak Jarak

Hasil Esterifikasi Hasil Transesterifikasi

Gambar 17. Penurunan bilangan asam selama proses pembuatan biodiesel

Pada proses transesterifikasi, trigliserida akan direaksikan dengan katalis

basa

untuk

dikonversi

menjadi

metil

ester.

Pada

reaksi

transesterifikasi tidak melalui tahapan protonasi gugus karbonil pada asam lemak dan tidak mengalami tahapan penukaran antara ion oksonium dengan alkohol. Sebagai gantinya terjadi penukaran antara ion karboksilat dengan ion metoksida. Ion metoksida merupakan suatu nukleofilik kuat yang berasal dari reaksi metanol dengan katalis basa. Ion ini dapat dengan mudah menukar gugus karbonil pada asam lemak, sehingga reaksi transesterifikasi dapat berjalan dengan cepat. Selain itu reaksi ini bersifat eksoterm sehingga panas yang dihasilkan dapat mempercepat reaksi. Pada dasarnya proses transesterifikasi bertujuan untuk memecah dan menghilangkan gliserida serta menurunkan viskositas minyak, karena dalam reaksi transesterifikasi, trigliserida dikonversi secara bertahap menjadi gliserida, monogliserida, dan akhirnya menjadi gliserol. Oleh karena itu adanya pemecahan molekul trigliserida dapat menurunkan viskositas biodiesel. Biodiesel yang dihasilkan, dianalisa sifat fisik dan kimianya. Hasil analisa terhadap sifat dan karakteristik biodiesel hasil penelitian beserta perbandingannya dengan standar SNI Biodiesel 2006 dapat dilihat pada Tabel 7, sedangkan gambar biodiesel hasil penelitian dapat dilihat pada Gambar 18.

Gambar 18. Biodiesel Hasil Penelitian

Tabel 7. Karakteristik biodiesel jarak pagar dan perbandingannya dengan standar Parameter

Satuan

Biodiesel Jarak Pagar

Densitas (15oC)

g / ml

0.8676

cSt

2.33

1.9 – 6.0

mg KOH / g

0.20

maks 0.8

g I2 / 100 g

84.85

maks 115

mg KOH / g

200.61

o

Viskositaskinematik (40 C) Bilangan asam Bilangan Iod Bilangan Penyabunan

Standar (SNI Biodiesel 2006)

Kadar air

%

0.12

Bilangan Peroksida

mg O2/ 100 g

4.75

Kalor Pembakaran

kcal / kg

7352

%

0.024

mg KOH / g

200.41

Abu tersulfat Bilangan Ester

0.85 – 0.89

maks 0.05

maks 0.02

Berdasarkan tabel di atas, densitas biodiesel yang dianalisa masih masuk dalam standar yang ditetapkan, yaitu 0,8676 g/ml. Densitas biodiesel biasanya lebih tinggi daripada petrodiesel yang hanya berkisar sekitar 0, 83 g/ml, hal ini disebabkan karena bobot molekul metil ester lebih tinggi daripada petrodisel (Jaya, 2005). Densitas biodiesel dipengaruhi oleh komposisi asam lemak dan tingkat kemurnian esternya, sedangkan densitas petrodiesel dipengaruhi oleh proses pemurniannya. Viskositas kinematik biodiesel pada suhu 40oC, diperoleh 2.33 cSt, sedang pada suhu ruang, viskositasnya adalah 4.63 cSt. Viskositas minyak jarak mengalami penurunan setelah diproses menjadi biodiesel, hal ini disebabkan adanya proses transesterifikasi yang dapat memecah gliserida dan menurunkan viskositas. Viskositas kinematik biodiesel dipengaruhi oleh panjang rantai asam lemak, komposisi asam lemak, posisi dan jumlah ikatan rangkap dan jenis alkohol yang digunakan. Semakin panjang rantai asam lemak dan alkohol dalam ester atau hidrokarbon alifatik, maka viskositasnya makin tinggi pula. Bilangan asam biodiesel hasil penelitian diperoleh sekitar 0.2 mg KOH/g sampel. Berdasarkan standar SNI Biodiesel 2006, nilai tersebut

memenuhi standar yang ditetapkan yaitu 0.8 mg KOH/g sampel. Selama pemrosesan minyak jarak pagar menjadi biodiesel, penurunan bilangan asam sangat tampak setelah proses esterifikasi yaitu dari 12 mg KOH/g sampel hingga 1.125 mg KOH/g sampel. Pada proses transesterifikasi, bilangan asam biodiesel juga masih mengalami penurunan dari 1.125 mg KOH/g sampel hingga 0.2 mg KOH/g sampel. Bilangan iod merupakan bilangan yang menunjukkan derajat ketidakjenuhan suatu bahan. Pada umumnya angka iod pada minyak jarak maupun biodiesel relatif cukup tinggi. Bilangan iod yang terlalu tinggi pada biodiesel sebenarnya tidak baik karena jika terjadi pemanasan, dapat menyebabkan asam lemak tidak jenuhnya dapat menghasilkan polimerisasi gliserida yang dapat menghasilkan deposit sehingga menghambat kerja mesin, oleh karena itu nilai bilangan iod dibatasi hingga 115 g I2 / 100 g. Dari hasil penelitian, diperoleh biodiesel dengan bilangan iod sebesar 84.85 g I2 / 100 g. Penurunan bilangan iod pada minyak jarak (95 g I2 / 100 g) hingga menjadi 84.85 g I2/100 g ketika sudah diproses menjadi biodiesel, disebabkan karena adanya pelakuan pemanasan dalam proses pembuatan biodiesel yaitu esterifikasi maupun transesterifikasi. Adanya pemanasan tersebut kemungkinan menyebabkan ikatan-ikatan tak jenuh dalam asam lemak penyusun minyak jarak pagar mengalami degradasi oleh suhu, sehingga bilangan iod pada biodiesel lebih rendah daripada minyak jarak pagar. Hasil analisis kadar air pada biodiesel menunjukkan nilai 0.1 %, nilai tersebut melebihi batas yang ditetapkan oleh SNI Biodiesel yaitu 0.05 %. Kadar air pada biodiesel menjadi lebih tinggi daripada minyak jarak. Hal ini disebabkan karena adanya proses esterifikasi yang menghasilkan air dan adanya sisa-sisa air bekas pencucian, sehingga kadar airnya menjadi naik. Kadar air yang tinggi dapat mengakibatkan kalor pembakaran menjadi rendah dan terjadinya reaksi hidrolisis selama penyimpanan. Bahkan jika terdapat sisa air garam dalam bahan bakar, akan menyebabkan mesin diesel aus yang akhirnya akan berakibat korosi mesin. Oleh karena itu setelah pencucian

biodiesel

hendaknya

dilakukan

penyaringan

biodiesel

menggunakan Na2SO4 untuk mengikat sisa air yang tertinggal pada biodiesel. 2. Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Antioksidan 2.1. Bilangan Peroksida Bilangan peroksida dapat digunakan sebagai indikator kerusakan oksidatif yang terjadi pada minyak, lemak, atau bahan-bahan yang mengandung minyak. Semakin tinggi bilangan peroksida, menunjukkan bahwa minyak atau bahan yang mengandung minyak dan lemak memiliki ketahanan oksidatif yang semakin rendah, dan akan menyebabkan ketengikan maupun kenaikan bilangan asam. Gambar 19 menunjukkan adanya pengaruh jenis antioksidan pada konsentrasi 0.1% terhadap kenaikan bilangan peroksida. Pada awal sebelum penyimpanan, nilai bilangan peroksida biodiesel adalah 4.75, dan selama penyimpanan, bilangan peroksida terus mengalami kenaikan. Tingkat kenaikan bilangan peroksida pada biodiesel berbeda-

Bilangan Asam (mg KOH/g sampel)

beda tergantung dari keefektifitasan masing-masing jenis antioksidan.

80 70 60 TBHQ 0.1%

50

BHT 0.1%

40

FX 0.1%

30

Kontrol

20 10 0 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 19. Grafik pengaruh jenis antioksidan terhadap peningkatan bilangan peroksida biodiesel selama penyimpanan

Berdasar Gambar 19, dapat dilihat bahwa biodiesel tanpa penambahan antioksidan (kontrol) mengalami kenaikan bilangan peroksida paling tinggi dibandingkan biodiesel dengan penambahan antioksidan secara umum. Hal ini menunjukkan bahwa proses oksidasi pada biodiesel tanpa penambahan antioksidan berlangsung dengan cepat dan tanpa hambatan, yaitu mulai terbentuknya radikal lipid akibat reaksi antara lipid dengan oksigen pada ikatan rangkapnya secara terusmenerus. Radikal lipid inilah yang akan membentuk radikal peroksida bila bereaksi dengan oksigen. Radikal peroksida yang terbentuk dapat menulari lipid yang belum rusak sehingga menghasilkan senyawa hidroperoksida serta dapat pula memecah diri membentuk radikal bebas. Oleh

karena

itu

bilangan

peroksida

terus

meningkat

selama

penyimpanan. Peningkatan bilangan peroksida biodiesel kontrol pada minggu pertama tidak terlalu tajam, namun mulai minggu kedua hingga minggu keempat bilangan peroksida naik dengan tajam. Dari hal tersebut nampak bahwa pada minggu kedua dan ketiga, proses oksidasi berlangsung pada tahap propagasi, dimana pembentukan peroksida berlangsug secara cepat. Pada minggu ketiga menuju minggu keempat bilangan peroksida masih terus naik namun peningkatan tidak setajam minggu kedua dan ketiga. Hal ini disebabkan karena peroksida yang terbentuk pada proses propagasi sudah mulai mengalami proses dekomposisi peroksida, dimana peroksida akan mulai diubah menjadi berbagai macam produk seperti aldehida, asam berantai pendek, keton, dan radikal bebas. Senyawa-senyawa hasil dekomposisi peroksida ini bersifat volatil sehingga akan mudah menguap. Senyawa inilah yang menimbulkan bau tidak sedap dan tengik pada biodiesel. Penambahan antioksidan pada biodiesel mampu menekan peningkatan bilangan peroksida sesuai dengan keefektifitasan masingmasing antioksidan maupun tingkat konsentrasi yang diberikan. Antioksidan yang paling efektif merupakan antioksidan yang mampu menahan oksidasi yang ditunjukkan dengan kenaikan bilangan

peroksida yang paling kecil. Dari grafik diatas, dapat dilihat bahwa antioksidan TBHQ memberikan efektifitas yang paling baik. Gambar 20. menunjukkan grafik hubungan antara penambahan jenis antioksidan dengan konsentrasi yang diberikan. Berdasar grafik tersebut, dapat dilihat bahwa ketiga jenis antioksidan tersebut menunjukkan trend yang hampir sama, dimana semakin tinggi konsentrasi

antioksidan

yang

diberikan,

maka

nilai

bilangan

peroksidanya makin rendah. Selain itu diantara ketiga jenis antioksidan, TBHQ memiliki pengaruh yang paling baik dalam menghambat

Bilangan Peroksida (mg O2/100 g)

kenaikan bilangan peroksida.

45,00 40,00 35,00 30,00 TBHQ

25,00

BHT

20,00

Formula X

15,00 10,00 5,00 0,00 0,03%

0,05%

0,07%

0,10%

Konsentrasi

Gambar 20. Grafik hubungan antara jenis dengan konsentrasi antioksidan terhadap bilangan peroksida pada minggu ke-empat

70 60

Minggu 0

50

Minggu 1

40

Minggu 2

30

Minggu 3

20

Minggu 4

10 Kontrol

A3B4

A3B3

A3B2

A3B1

A2B4

A2B3

A2B2

A2B1

A1B4

A1B3

A1B2

0 A1B1


80

Kombinasi Perlakuan

Keterangan : A1 A2 A3

: BHT : TBHQ : Formula X

B1 B2 B3 B4

: 0.03% : 0.05% : 0.07% : 0.1%

Gambar 21. Histogram perubahan bilangan peroksida biodiesel pada tiap kombinasi perlakuan selama penyimpanan Dari histogram perubahan bilangan peroksida diatas, dapat dilihat bahwa kombinasi perlakuan A2B4 (penambahan antioksidan TBHQ dengan konsentrasi 0.1%), memiliki bilangan peroksida yang terendah dari mulai minggu pertama hingga minggu ke empat. Hal ini berarti antioksidan TBHQ mampu menghambat oksidasi sehingga bilangan peroksida dapat ditekan sekecil mungkin. Penambahan antioksidan pada konsentrasi yang semakin meningkat, menunjukkan nilai bilangan peroksida yang semakin kecil. Reaksi penghambatan proses oksidasi oleh antioksidan TBHQ (golongan fenolik) berlangsung dengan cara menyumbangkan atom H pada radikal lipid. Kemampuan antioksidan dalam menghambat oksidasi disebabkan adanya gugus alkil pada posisi orto, meta, atau para yang dapat meningkatkan densitas elektron pada gugus hidroksil melelui efek induktif, sehingga akan menurunkan energi ikatan O-H, dan atom H akan mudah dilepaskan untuk didonorkan pada radikal lipid. Radikal lipid yang mendapat donor atom H tidak akan mudah bereaksi dengan

oksigen karena sudah stabil sehingga dapat mencegah terbentuknya peroksida. Antioksidan BHT, TBHQ dan Formula X merupakan sesama jenis antioksidan bergolongan fenolik, namun dalam penelitian ini antioksidan TBHQ memberikan hasil yang lebih baik terhadap biodiesel. Hal ini disebabkan karena masing-masing antioksidan memiliki keefektifitasan yang berbeda-beda. Keefektifitasan antioksidan dalam menghambat reaksi oksidasi dipengaruhi oleh kemampuan antioksidan tersebut mendonorkan atom hidrogen kepada radikal lipid, dimana kemampuan antioksidan dalam mendonorkan atom hidrogen dipengaruhi oleh susunan molekul antioksidan itu sendiri, baik dari jumlah dan posisi substituen penyusunnya, atau jumlah gugus hidroksilnya. Pada TBHQ dan BHT, sama-sama memiliki gugus t-butil sebagai substituen pada posisi ortonya. Dalam penelitian ini, jenis antioksidan yang memiliki kemampuan menghambat oksidasi paling baik adalah antioksidan TBHQ. Hal ini disebabkan karena antioksidan TBHQ memiliki 2 gugus hidroksil yang dapat disumbangkan kepada radikal bebas, sehingga dalam

aplikasinya,

penggunaan

antioksidan

TBHQ

memiliki

keefektifitasan yang lebih baik daripada BHT atau formula X. Antioksidan formula X juga merupakan antioksidan alami yang termasuk dalam golongan fenolik, jadi secara umum mekanisme kerja antioksidan formula X hampir sama dengan TBHQ atau BHT, yaitu dengan menyumbangkan atom H kepada radikal bebas. Diantara ketiga jenis antioksidan yang digunakan, antioksidan Formula X memiliki keefektiftasan yang paling rendah. Hal ini tidak berarti antioksidan Formula X tidak mampu menghambat reaksi oksidasi. Dibandingkan dengan kontrol biodiesel tanpa penambahan antioksidan, biodiesel dengan penambahan Formula X lebih baik, hanya saja kemungkinan konsentrasi yang ditambahkan kurang maksimal. Data analisis nilai bilangan peroksida pada biodiesel dengan penggunaan berbagai jenis dan konsentrasi antioksidan selama

penyimpanan dapat dilihat pada Lampiran 4. Hasil analisis sidik ragam pada taraf kepercayaan 95% yang dapat dilihat pada Lampiran 7 hingga Lampiran 10. menunjukkan bahwa faktor A (jenis antioksidan), dan faktor B (konsentrasi antioksidan), serta interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap bilangan peroksida pada minggu pertama hingga minggu keempat. Dari hasil uji lanjut Duncan, menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan A2B4 (Penambahan jenis antioksidan TBHQ dengan konsentrasi 0,1%) merupakan jenis antioksidan yang paling efektif menekan bilangan peroksida biodiesel. 2.2 Bilangan Asam Analisis terhadap bilangan asam pada biodiesel penting dilakukan karena walaupun pada awalnya bilangan asam pada biodiesel sudah rendah, namun masih ada kemungkinan terbentuk asam-asam rantai pendek akibat adanya proses oksidasi sebagai hasil dekomposisi senyawa peroksida dan hidroperosida. Dalam aplikasinya, akumulasi asam pada biodiesel dapat mengakibatkan suatu kondisi yang bisa merusak mesin. Oleh karena itu penambahan antioksidan ini dimaksudkan untuk mempertahankan kestabilan oksidasi dalam rangka mencegah pembentukan peroksida maupun senyawa hasil dekomposisi peroksida seperti asam rantai pendek, aldehida, dan keton. Hasil analisis bilangan asam dengan penggunaan berbagai jenis antioksidan pada konsentrasi yang berbeda-beda selama waktu penyimpanan dapat dilihat pada Lampiran 5. Pada Gambar 22 menunjukkan perbandingan kenaikan bilangan asam pada biodiesel kontrol dan biodiesel dengan penambahan berbagai jenis antioksidan pada 0.1%.

Bilangan asam (mg KOH/g sampel)

0,4 0,35 0,3 BHT 0.1%

0,25

TBHQ 0.1%

0,2

FX 0.1%

0,15

Kontrol

0,1 0,05 0 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 22. Grafik pengaruh jenis antioksidan terhadap peningkatan bilangan asam biodiesel selama penyimpanan Biodiesel tanpa penambahan antioksidan (kontrol) mengalami kenaikan bilangan asam yang paling tinggi selama penyimpanan yaitu mencapai 3.6 mgKOH/g sampel. Hal ini menunjukkan bahwa proses dekomposisi peroksida dari hasil oksidasi berlangsung tanpa hambatan sehingga menghasilkan bilangan asam yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya. Dalam 4 minggu penyimpanan, diantara ketiga jenis antioksidan yang digunakan, antioksidan TBHQ dan BHT pada konsentrasi 0.1% memiliki nilai bilangan asam yang sama. Hal ini mungkin disebabkan karena proses dekomposisi hidroperoksida yang belum terjadi dengan sempurna pada biodiesel dengan penambahan antioksidan BHT, sehingga pembentukan asam rantai pendek sebagai hasil dekomposisi hidroperoksida belum sepenuhnya terbentuk. Formula X memiliki kemampuan paling rendah dalam menghambat kenaikan bilangan asam, namun jika dibandingkan dengan kontrol, pemakaian antioksidan Formula X lebih baik. Hal ini menunjukkan bahwa antioksidan Formula X memiliki potensi menghambat oksidasi walaupun belum seefektif TBHQ atau BHT. Pada Gambar 22 dapat dilihat bahwa secara keseluruhan, kenaikan bilangan asam biodiesel dari minggu pertama hingga minggu

keempat selama penyimpanan berlangsung cukup lambat. Hal ini diduga pada minggu-minggu tersebut proses oksidasi masih berlangsung dalam tahap propagasi, dimana pada tahap ini pembentukan bilangan peroksida berlangsung dengan cepat, hal ini ditunjukkan dari uji bilangan peroksida yang meningkat tajam pada minggu-minggu tersebut. Sedangkan tahapan dekomposisi peroksida dan terminasi belum berlangsung secara sempurna, sehingga asam lemak bebas yang dihasilkan masih kecil. Tahap dekomposisi peroksida berlangsung ketika hampir semua lipid telah diubah menjadi radikal lipid maupun peroksida, sehingga peroksida yang terbentuk tersebut akan mulai terdekomposisi menjadi berbagai macam produk seperti radikal bebas, aldehida, keton, dan asam-asam rantai pendek. Asam-asam rantai pendek yang terbentuk inilah jika terakumulasi akan menyebabkan peningkatan bilangan asam. Selain jenis antioksidan yang berpengaruh terhadap tingkat kenaikan bilangan asam, konsentrasi antioksidan juga berpengaruh terhadap kenaikan bilangan asam. Gambar 23, 24, 25 merupakan grafik yang menjelaskan kenaikan bilangan asam berdasarkan perbedaan konsentrasi antioksidan yang ditambahkan pada biodiesel dengan


antioksidan TBHQ, BHT, dan Formula X. 0,4 0,35 0,3

Kontrol

0,25

0,03%

0,2

0,05%

0,15

0,07% 0,10%

0,1 0,05 0 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 23. Grafik pengaruh konsentrasi antioksidan terhadap kenaikan bilangan asam biodiesel + TBHQ

Bilangan asam (mgKOH/g sampel)

0,4 0,35 0,3

Kontrol

0,25

0,03%

0,2

0,05%

0,15

0,07% 0,10%

0,1 0,05 0 0

1

2

3

4

Minggu


Gambar 24. Grafik pengaruh konsentrasi antioksidan terhadap kenaikan bilangan asam biodiesel + BHT 0,4 0,35 0,3

Kontrol

0,25

0,03%

0,2

0,05%

0,15

0,07% 0,10%

0,1 0,05 0 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 25. Grafik pengaruh konsentrasi antioksidan terhadap kenaikan bilangan asam biodiesel + Formula X Berdasarkan grafik tersebut, jenis konsentrasi antioksidan yang ditambahkan memiliki pengaruh terhadap kenaikan bilangan asam. Semakin tinggi konsentrasi yang ditambahkan, bilangan asam yang dihasilkan

semakin

menurun,

namun

menurut

Gordon

(1990),

penambahan antioksidan dengan konsentrasi yang terlalu tinggi khususnya untuk antioksidan golongan penolik justru mengakibatkan terjadinya prooksidan atau lenyapnya kemampuan antioksidan. Pada penelitian ini, penambahan antioksidan pada konsentrasi 0.1% mampu menekan bilangan asam paling rendah, sedangkan penambahan

antioksidan pada konsentrasi 0.05 % dan 0.07 % menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata dalam menghambat kenaikan bilangan asam. Pada penambahan konsentrasi 0.03 %, biodiesel mengalami kenaikan bilangan asam yang paling tinggi dibandingkan dengan penambahan pada konsentrasi lainnya. Nilai bilangan asam dari biodiesel yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah 0.2 mg KOH /g sampel. Pada awal penyimpanan, nilai bilangan asam masih tetap yaitu 0.2 mg KOH/g sampel, dan selama penyimpanan 4 minggu, nilai bilangan asam menunjukkan kenaikan, walaupun berlangsung dengan lambat. Antioksidan yang dianggap efektif, akan mampu menahan peningkatan bilangan asam. Peningkatan bilangan asam pada tiap kombinasi perlakuan dapat dilihat pada Gambar

0,4 0,35 0,3

Minggu 0

0,25

Minggu 1

0,2

Minggu 2

0,15

Minggu 3

0,1

Minggu 4

0,05 0 A1 B1 A1 B2 A1 B3 A1 B4 A2 B1 A2 B2 A2 B3 A2 B4 A3 B1 A3 B2 A3 B3 A3 Ko B4 nt ro l


26.

Kombinasi Perlakuan



B1 : 0.03% B2 : 0.05% B3 : 0.07% B4 : 0.1% Gambar 26. Histogram perubahan bilangan asam biodiesel pada tiap kombinasi perlakuan selama penyimpanan Dari hasil analisis keragaman pada tingkat kepercayaan 95%

yang dapat dilihat pada Lampiran 13 dan14, menunjukkan bahwa faktor jenis dan konsentrasi antioksidan berpengaruh nyata pada minggu ketiga dan keempat. Pada awal-awal minggu pertama dan minggu kedua, jenis

dan konsentrasi antioksidan yang diberikan belum berpengaruh nyata terhadap bilangan asam biodiesel. Dari hasil uji lanjut Duncan, menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan A2B4 (penambahan antioksidan TBHQ dengan konsentrasi 0,1%) memberikan pengaruh yang sama dengan A1B4 yaitu penambahan BHT pada 0.1% dalam menghambat kenaikan bilangan asam selama penyimpanan. Menurut Perkins (1967), peningkatan bilangan asam dalam minyak juga disebabkan karena terbentuknya asam lemak bebas selama oksidasi sebagai produk pecahan oksidasi ikatan rangkap dari asam lemak

tidak

jenuh.

Pengaruh

penambahan

antioksidan

dalam

menghambat kenaikan bilangan asam, berawal dari penghambatan pembentukan peroksida melalui donor atom H sehingga radikal lipid yang terbentuk menjadi lebih stabil. 2.3. Viskositas Viskositas kinematik merupakan pengukuran aliran fluida yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Viskositas dari minyak-minyakan dinyatakan oleh jumlah detik dimana harga itu menyatakan suatu volume tertentu dari minyak untuk mengalir melalui suatu lubang dari suatu diameter kecil tertentu. Lebih kecil jumlah detik berarti lebih rendah viskositasnya (Maleev, 1954). Kecepatan alir bahan bakar melalui injektor akan berpengaruh terhadap derajad atomisasi bahan bakar di dalam ruang bakar. Selain itu, viskositas bahan bakar juga berpengaruh secara langsung terhadap kemampuan bahan bakar tersebut bercampur dengan udara. Dengan demikian, viskositas bahan bakar yang tinggi, seperti yang terdapat pada SVO (minyak nabati), tidak diharapkan pada bahan bakar mesin diesel. Viskositas awal dari biodiesel yang dihasilkan dari penelitian ini adalah 4,63 cSt. Nilai viskositas ini masih termasuk dalam standar yang ditentukan (ASTM) yaitu 1.9 – 6 cSt.

Menurut Barger et al. (1963), bahan bakar diesel sebaiknya memiliki viskositas yang tidak begitu rendah dan tidak begitu tinggi, sebab jika viskositasnya terlalu rendah akan banyak terjadi perawatan dan reparasi terhadap saluran injeksi, sedangkan jika viskositasnya terlalu tinggi maka akan menyulitkan pompa bahan bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar. Aliran bahan bakar yang rendah akan menyulitkan terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya atomisasi berkorelasi langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin, dan emisi gas buang. Hasil analisis viskositas pada biodiesel dengan penggunaan berbagai jenis dan konsentrasi antioksidan selama penyimpanan dapat dilihat pada Lampiran 6. Gambar 27 menunjukkan adanya pengaruh waktu terhadap kenaikan viskositas biodiesel. Biodiesel kontrol mengalami kenaikan viskositas paling besar yaitu mencapai 5.12 cSt, sedangkan

pada

biodiesel

dengan

penambahan

antioksidan,

viskositasnya lebih rendah namun dari ketiga jenis antioksidan yang ditambahkan, nilai viskositas yang dihasilkan tidak jauh berbeda.

5,3 5,2 Viskositas (cSt)

5,1 5

BHT 0.1%

4,9

TBHQ 0.1%

4,8

FX 0.1%

4,7

Kontrol

4,6 4,5 4,4 4,3 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 27. Grafik pengaruh waktu terhadap kenaikan viskositas biodiesel pada berbagai jenis antioksidan

Selama penyimpanan, biodiesel tanpa penambahan antioksidan menunjukkan peningkatan viskositas yang paling tinggi dibandingkan dengan biodiesel yang ditambah dengan antioksidan. Peningkatan viskositas ini menunjukkan adanya indikasi kerusakan biodiesel yang disebabkan adanya oksidasi dan polimerisasi hasil degradasi senyawa peroksida, walaupun kemungkinan polimerisasi hasil degradasi senyawa peroksida

juga

belum

berlangsung

secara

sempurna,

sehingga

peningkatannya belum terlalu tajam. Adanya reaksi oksidasi, dapat menyebabkan terjadinya degradasi pada senyawa metil ester. Oksidasi yang terus-menerus dapat menyebabkan polimerisasi yang menghasilkan senyawa berbobot molekul tinggi. Senyawa-senyawa polimer tersebut selain akan meningkatkan bobot jenis, juga akan meningkatkan viskositas biodiesel. Perubahan viskositas pada tiap kombinasi perlakuan selama penyimpanan disajikan dalam bentuk histogram yang dapat dilihat pada

5,3 5,2 5,1 5 4,9 4,8 4,7 4,6 4,5 4,4 4,3

Minggu 0 Minggu 1 Minggu 2 Minggu 3

Kontrol

A3B4

A3B3

A3B2

A3B1

A2B4

A2B3

A2B2

A2B1

A1B4

A1B3

A1B2

Minggu 4

A1B1

Viskositas (cSt)

Gambar 28.

Kombinasi



B1 B2 B3 B4

: 0.03% : 0.05% : 0.07% : 0.1%

Gambar 28. Histogram perubahan viskositas biodiesel pada tiap kombinasi perlakuan selama penyimpanan

Hasil analisis keragaman pada tingkat kepercayaan 95 % yang dapat dilihat pada Lampiran 15 menunjukkan bahwa jenis dan konsentrasi antioksidan pada minggu ketiga dan keempat berpengaruh nyata terhadap viskositas, namun pada minggu pertama dan kedua, belum berpengaruh nyata. Hal ini menunjukkan bahwa pada minggu ketiga dan keempat, proses polimerisasi sudah mulai terjadi walaupun belum sempurna, dan penambahan antioksidan cukup berperan dalam menghambat kenaikan viskositas. Secara umum, kenaikan viskositas biodiesel berlangsung cukup lambat dari minggu ke minggu. Pada awal penyimpanan, viskositas biodiesel adalah sekitar 4,6 cSt, namun setelah mengalami penyimpanan, viskositas biodiesel terus bertambah walaupun peningkatannya tidak terlalu tajam. Gambar 29 merupakan grafik yang menjelaskan hubungan antara jenis dengan konsentrasi antioksidan terhadap viskositas biodiesel. 5,00

Viskositas (cSt)

4,95 4,90 4,85

TBHQ

4,80

BHT

4,75

Formula X

4,70 4,65 4,60 0,03%

0,05%

0,07%

0,10%

Konsentrasi

Gambar 29. Grafik hubungan antara jenis dengan konsentrasi antioksidan terhadap viskositas biodiesel pada minggu ke-empat Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa penambahan antioksidan pada konsentrasi 0.1% dapat menghambat viskositas biodiesel pada nilai paling rendah. Namun hal ini terjadi pada minggu ketiga dan keempat saja. Penambahan konsentrasi yang semakin tinggi menunjukkan nilai viskositas yang semakin rendah. Sedangkan dari ketiga jenis antioksidan yang ditambahkan, antioksidan TBHQ memiliki efektivitas yang baik.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN Pembuatan biodiesel melalui proses esterifikasi-transesterifikasi dapat menurunkan bilangan asam dari 12 mg KOH/g sampel hingga menjadi 0,2 mg KOH/g sampel. Dari hasil uji karakteristik sifat fisiko kimia, sebagian besar parameter biodiesel yang dihasilkan dalam penelitian ini memenuhi standar (SNI Biodiesel-2006). Untuk bilangan asam (0,2 mg KOH/g sampel), densitas (0.867g/ml), viskositas kinematik 25oC (4.63 cSt), bilangan iod (84.85 g I2/100 gram), bilangan penyabunan (200.61 mg KOH/g) masih memenuhi standar namun untuk kadar air (0.12%) belum memenuhi standar. Dari hasil analisis keragaman, didapatkan bahwa jenis dan konsentrasi antioksidan berpengaruh nyata terhadap bilangan peroksida dan bilangan asam. namun tidak terhadap viskositas. Walaupun begitu, nilai viskositas biodiesel dengan penambahan antioksidan lebih rendah jika dibandingkan dengan kontrol. Biodiesel tanpa penambahan antioksidan mengalami kenaikan bilangan peroksida, bilangan asam, dan viskositas yang paling tinggi bila dibandingkan dengan biodiesel dengan penambahan antioksidan. Kombinasi perlakuan yang memiliki efektifitas paling baik selama penyimpanan adalah biodiesel dengan penambahan antioksidan TBHQ pada konsentrasi 0,1% (A2B4). Biodiesel dengan perlakuan A2B4 memiliki bilangan peroksida 17,10 mg O2/100 g, bilangan asam 0,26 mg KOH/g sampel, dan viskositas 4,72 cSt. Pada kontrol, bilangan peroksidanya sebesar 68,82 mg O2/100 g, bilangan asam 0.36 mg KOH/g sampel, dan viskositas kinematik sebesar 5.14 cSt. Dari hasil tersebut, menunjukkan bahwa reaksi oksidasi pada biodiesel kontrol berlangsung lebih cepat daripada biodiesel dengan penambahan antioksidan, dengan penambahan antioksidan, kenaikan bilangan peroksida dan bilangan asam dapat dihambat. Antioksidan TBHQ memiliki keefektifitasan yang paling baik dibandingkan BHT atau Formula X, karena pada TBHQ memiliki kemampuan mendonorkan 2 atom hidrogen pada radikal bebas dan memiliki kemampuan

beresonansi yang lebih baik daripada keduanya, sehingga TBHQ paling efektif menghambat reaksi oksidasi pada biodiesel. Antioksidan Formula X memiliki potensi sebagai antioksidan, karena memberikan pengaruh yang lebih baik jika dibandingkan dengan biodiesel tanpa penambahan antioksidan. Namun bila dibandingkan dengan antioksidan sintesisis seperti BHT dan TBHQ, ternyata keefektifitasannya masih lebih rendah.

B. SARAN Pemberian konsentrasi antioksidan hendaknya diperhatikan jangan sampai konsentrasinya terlalu tinggi, karena justru akan menjadi prooksidan. Jika biodiesel akan disimpan pada wadah logam, dapat ditambahkan antioksidan sinergis yaitu campuran antioksidan primer (BHT, TBHQ) dengan pengkelat logam seperti asam sitrat untuk mengikat ion logam agar menghambat laju oksidasi yang disebabkan adanya logam. Perlu adanya penelitian lebih lanjut terhadap antioksidan Formula X, karena memiliki potensi sebagai antioksidan, seperti komposisi aktif yang berperan sebagai antioksidan, pemakaian konsentrasi yang tepat, dan aplikasinya.

DAFTAR PUSTAKA Ambarita, M. T. D. 2002. Transesterifikasi Minyak Goreng Bekas Untuk Produksi Metil Ester. Tesis. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Anonim. 1998. Cara Uji Minyak dan Lemak. SNI 01-3555-1998. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta. Anonim. 2006. Biodiesel. SNI 04-7182-2006. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Buck, D.F. 1991. Antioxidants. Didalam: J. Smith, editor. Food Additive User’s Handbook. Blackie Academic & Professional, Glasgow- UK. Canakci, M. dan J. V. Gerpen. 2001. Biodiesel production from oils and fats with high free fatty acids. American Society of Agricultural Engineers 44(6):1429-1436. Coppen, P.P. 1983. The Use of Antioxidants. Di dalam Allen, J. C. dan R. J. Hamilton (eds.). Rancidity in Foods. Applied Science Publisher, London. Darnoko, D., T. Herawan dan P. Guritno. 2001. Teknologi produksi biodiesel dan prospek pengembangannya di Indonesia. Warta PPKS 9 (1): 17-27. Foglia, T.A, L.A. Nelson and W.N. Marmer, G.H. Knothe, R.O. Dunn and M.O. Bagby. 1996.Improving the Properties of Vegetable Oils and Foods for Use as Biodiesel. Illnols, USA. Foild, N., G. Foild, M. Sanchez, M. Mittelbach dan S. Hackel. 1996. Jatropha curcas L. as a source for the production of biofuel in Nicaragua. Bioresource Technology 58: 77-82. Gordon, M.H. 1990. The mechanism of antioxidants action in vitro. Di dalam B.J.F. Hudson, editor. Food Antioxidants. Elsevier Applied Science, London. Gubitz, G.M., M. Mittelbach dan M. Trabi. 1999. Exploitation of the tropical oil seed plant Jatropha curcas L. Bioresource Tech. 67: 73-82. Haas, W. dan M. Mittelbach. 2000. Detoxification experiments with the seed oil from Jatropha curcas L. Industrial Crops and Products 12: 111-118. Hambali, E., A. Suryani, Dadang, Hariyadi, H. Hanafie, I. K. Reksowardojo, M. Rivai, M. Ihsanur, P. Suryadarma, S. Tjitrosemito, T. H. Soerawidjaja,

T. Prawitasari, T. Prakoso, W. Purnomo. 2006. Jarak Pagar, Tanaman Penghasil Biodiesel. Penebar Swadaya, Jakarta. Hamilton, R. J. 1983. The Chemistry of Rancidity in Foods. Di dalam Allen, J. C. dan R. J. Hamilton (eds.). Rancidity in Foods. Hal. 1-20. Applied Science Publisher, London. Heyne, K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia. Jilid ke-2. Jakarta : Yayasan Sana Wana Jaya. Ingold, K.U. 1962. Metal Catalysis. Halaman 93 – 121. Di dalam H.W. Schultz, E. A. Day dan R.O.Sinnhuber, ed. Symposium on Foods: Lipid and Their Oxidation. The AVI Publishing Co, Inc, Wesport, Connecticut. Jaya, I. 2005. Optimasi Sintesis Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Melalui Proses Esterifikasi-Transesterifikasi. Skripsi. FMIPA IPB, Bogor. Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Balai Pustaka, Jakarta. Kikugawa, K. A. Kunugi, T. Kurechi.1990. Chemistry and implications of degradation of phenolic antioxidants. Di dalam B.J.F. Hudson, editor. Food Antioxidants. Elsevier Applied Science, London. Knothe, G. 2006. Analyzing Biodiesel : Standards and other methods. Journal American Oil Chemical Society. 83 (10) : 823-833. Kochhar, S.P., A. Kunugi dan T. Kurechi. 1990. Detection, estimation and evaluation of antioxidants in food systems. Di dalam B.J.F. Hudson, editor. Food Antioxidants. Elsevier Applied Science, London. Matz, S. A. 1984. Snack Food Technology. The AVI Publ. Co. Inc., Westport, Connecticut. Ozgul, S dan S. Turkay. 2002. Variables affacting the yields of methyl ester derived from in situ esterification of rice bran oil. J Am oil Chem Soc 79 : 611-614. Padua, L.S, Bunjaprahatsara N., Lemmens R.H.M.J., editor. 1999. Plant Resources of South-East Asia. Medicinal and Poisonus Plants. Bogor ; Prosea. Perkins, E.G. 1967. Formation and Non Volatile Decomposition on Products in Heated Fats an Oils. Food Technol. 21 (4) : 125.

Rizvi, S.Q.A. (ed). 1992. Lubricant Additives an Their Function. Di dalam ASM Handbook Friction.Lubrication and Wear Technology. Jld.18. ASM Internasional. Schultz, H.W. 1962. Symposium on Food : Lipids and Their Oxidation. The AVI Publ. Co. Inc., Westport, Connecticut. Sherwin, E. R. 1990. Antioxidants for vegetables oils. J. Am. Oil Chem. Soc. 53 : 430. Sonntag, N. 1982. Fat Splitting, Esterification, and Interesterification. Di dalam Bailey’s Industrial Oil and Fat Products. 4th Ed. Vol. II. John Wiley and Sons, New York. Stuckey, B.N. 1972. Antioxidants as Foods Stabilizers. Di dalam Furia, T.E., editor. Handbook of Food Additives. Ed. ke-2. CRC Press, ClevelandOhio. Sudradjat, H. R. 2006. Memproduksi Biodiesel Jarak Pagar. Penebar Swadaya, Jakarta. Swern, D. Editor. 1982. Bailey’s Industrial Oil and Fat Product. Ed ke-4. Volume ke-2. New York : John Wiley & Sons. Syah, A. N. A. 2006. Biodiesel Jarak Pagar: Bahan Bakar Alternatif yang Ramah Lingkungan. AgroMedia Pustaka, Jakarta. www. chemistry.about.com,23 April 2007 www.indobiofuel.com, 23 April 2007

LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Bahan-Bahan yang Digunakan dalam Penelitian

Jenis Antioksidan yang ditambahkan

A. Minyak Jarak Pagar B. Biodiesel C. Gliserol (hasil samping)

Lampiran 2. Prosedur Analisa Sifat Fisiko Kimia Minyak Jarak dan Biodiesel

1. Densitas (SNI 01-3555-1998) Prinsip: Bobot jenis pada suhu 25°C adalah perbandingan antara bobot sampel dan bobot air pada volume dan suhu yang sama. Prosedur: Bobot jenis ditentukan dengan menggunakan piknometer yang terlebih dahulu dibersihkan dengan alkohol, kemudian dibilas dengan eter. Piknometer kemudian ditimbang setelah kering dan diisi dengan aquades sampai tanda tera, kemudian ditutup dan diusahakan agar tidak ada gelembung udara di dalamnya. Piknometer didiamkan pada suhu kamar selama 30 menit, kemudian dikeringkan dan ditimbang. Pengukuran terhadap bobot jenis sampel dilakukan dengan cara yang sama. Penghitungan: Densitas (t°C) =

WPO-WP

=D

VW Densitas (15°C) = D + f(t-15) WPO = bobot piknometer dan minyak (g) WP = bobot piknometer kosong (g) VW = volume air (= bobot air) pada 25°C (ml) f

= faktor koreksi bobot jenis sampel

2. Viskositas Kinematik (ASTM D-445) Viskosimeter dibersihkan terlebih dahulu dengan cairan pembersih, kemudian ke dalam viskosimeter tersebut dimasukkan air sebanyak 20 ml, kemudian diukur waktu (Tair) untuk melewati batas atas sampai batas bawah yang tertera pada alat. Viskositas air pada suhu yang telah

ditentukan dapat dilihat pada tabel viskositas air. Sampel diukur viskositasnya pada suhu dan volume yang sama dengan air, kemudian dihitung waktu sampel untuk bergerak dari batas atas sampai batas bawah yang terdapat pada alat (Tminyak) Penghitungan: Viskositas sampel = (Tminyak) (Tair)

3. Bilangan Asam dan FFA (SNI 01-3555-1998) Prinsip: Bilangan asam didefinisikan sebagai jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak (Ketaren, 1986). Bilangan asam dipergunakan untuk mengukur jumlah asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak atau lemak. O

O

R C O H + KOH/NaOH

R C O

K/Na + H2O

Prosedur: Sampel yang akan diuji ditimbang sebanyak 2-5 gram di dalam erlenmeyer 250 ml, kemudian ke dalam sampel ditambahkan etanol netral 95% sebanyak 50 ml. Larutan ditambahkan 3-5 tetes indikator PP, kemudian dititrasi dengan larutan standar KOH 0,1 N hingga berwarna merah muda konstan (tidak berubah selama 15 detik). Jumlah KOH yang digunakan untuk titrasi dicatat untuk menghitung bilangan asam dan kadar FFA. Penghitungan: AxNxB Bilangan asam

= G MxAxN

Kadar FFA

=

% 10 G

Keterangan :

A = jumlah ml KOH untuk titrasi N = normalitas larutan KOH B = bobot molekul larutan KOH (yaitu sebesar 56,1) G = gram contoh M = bobot molekul asam lemak dominan, yaitu 282 untuk asam oleat

4. Kadar Air (Metode Oven, SNI 01-3555-1998) Prinsip: Penguapan air dengan pemanasan pada suhu 105°C, selisih bobot yang hilang merupakan kadar air yang terdapat dalam sampel. Prosedur: Cawan aluminium dipanaskan di dalam oven pada suhu 105°C selama 1 jam, kemudian didinginkan dalam desikator selama 30 menit. Bobot cawan kemudian ditimbang. Masukkan 5 gram sampel dalam cawan aluminium yang telah diketahui bobotnya, kemudian dipanaskan di dalam oven suhu 105°C selama 1-2 jam. Cawan berisi sampel dikeluarkan dan didinginkan dalam desikator selama 30 menit, kemudian ditimbang. Pemanasan dan penimbangan diulangi sampai diperoleh bobot tetap. Penghitungan: Kadar air (%)

=

(m1-m2)

x 100%

m1 m1 = bobot sampel (g) m2 = bobot sampel setelah pemanasan (g)

5. Bilangan Peroksida (SNI 01-3555-1998) Prinsip : Asam lemak tidak jenuh dalam minyak dapat mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya sehingga membentuk peroksida. Peroksida ini dapat ditentukan dengan metode iodometri.

Prosedur : Sebanyak 5 gram minyak ditimbang dalam labu erlenmeyer, kemudian ditambahkan dengan 30 ml campuran asam asetat glasial dan kloroform (3:2). Setelah minyak larut, ditambahkan dengan 0.5 ml KI jenuh dan 30 ml air suling sambil dikocok. Campuran ditambahkan dengan indikator kanji 1 % kemudian dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N. Perlakuan yang sama juga dilakukan pada blanko. Perhitungan : (A-B) x N x 8 x 100 Bilangan Peroksida (mgO2/100 gr contoh) =

G

Keterangan : A = jumlah ml Na2S2O3 untuk contoh B = jumlah ml Na2S2O3 untuk blanko G = bobot contoh (gram) 8 = setengah dari bobot atom oksigen

6. Bilangan Iod (SNI 01-3555-1998) Prinsip: Ikatan rangkap yang terdapat pada asam lemak tidak jenuh akan bereaksi dengan iod dan membentuk senyawa yang jenuh. Besarnya jumlah iod yang diserap menunjukkan banyaknya ikatan rangkap atau ikatan tidak jenuh yang terdapat dalam minyak. H H

O

R C C (CH2)nC OH + I2

H H

O

R C C (CH2)n C OH I I

Prosedur: Sebanyak 0,25 gram sampel dimasukkan ke dalam erlenmeyer 300 ml, kemudian ditambahkan 15 ml kloroform dan 25 ml larutan wijs dengan menggunakan pipet volumetrik. Erlenmeyer kemudian ditutup dan disimpan di tempat gelap selama 2 jam. Ke dalam larutan kemudian ditambahkan 10 ml larutan KI 20% dan 100 ml air suling, kemudian

erlenmeyer segera ditutup. Larutan dikocok dan dititer dengan larutan Na2S2O3 0,1 N. Indikator yang digunakan adalah larutan kanji. Penghitungan: Bilangan iod =

12,69 x N x (Vo-V1) M

Keterangan Vo = volume Na2S2O3 0,1 N yang diperlukan untuk titrasi blanko (ml) V1 = volume Na2S2O3 0,1 N yang diperlukan untuk titrasi sampel (ml) N = normalitas larutan standar Na2S2O3 0,1 N m = bobot contoh (g)

7. Bilangan Penyabunan (SNI 01-3555-1998) Prinsip: Asam lemak terikat (dalam trigliserida) dan asam lemak bebas (FFA) bereaksi dengan basa (NaOH/KOH) pekat, membentuk garam dengan reaksi sebagai berikut : a.

O

R1

C

O OH

+ NaOH/KOH

b.

R1

C

ONa/K + H2O

O H2C

O

C

R1

H2C

OH

O HC

O

H2C

C O

O R2 + NaOH/KOH

C

R3

HC

OH + 3 R H2C

C

ONa/K

OH

Prosedur: Timbang 2 gram sampel dengan ketelitian 0,0001 gram, kemudian dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml. Ke dalam sampel ditambahkan 25 ml KOH alkohol 0,5 N dan beberapa butir batu didih. Erlenmeyer dihubungkan dengan pendingin tegak di atas penangas air selama 1 jam, kemudian ke dalam larutan ditambahkan 0,5-1 ml indikator PP. Larutan

kemudian dititrasi dengan HCl 0,5 N sampai warna indikator berubah menjadi tidak berwarna. Penghitungan: Bilangan penyabunan =

56,1 x N x (Vo-V1) m

Vo = volume HCl 0,5 N yang diperlukan untuk titrasi blanko (ml) V1 = volume HCl 0,5 N yang diperlukan untuk titrasi sampel (ml) N = normalitas HCl 0,5 N m = bobot contoh (g)

Lampiran 3. Nomenklatur A1

= Antioksidan BHT

A2

= Antioksidan TBHQ

A3

= Antioksidan Formula X

B1

= Konsentrasi antioksidan 0.03 %

B2


B3


B4


C1

= Lama penyimpanan 1 minggu

C2


C3


C4


Lampiran 4. Rekapitulasi Analisis Bilangan Peroksida Biodiesel Selama Penyimpanan

Kombinasi Perlakuan A1B1

A1B2

A1B3

A1B4

A2B1

A2B2

A2B3

A2B4

A3B1

A3B2

A3B3

A3B4

Kontrol

Ulangan 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata

0

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

4,75

Minggu 1 2 8,55 15,20 8,07 14,24 8,31 14,72 8,07 14,25 8,08 13,30 8,07 13,78 7,13 13,29 7,60 13,30 7,36 13,30 7,12 12,83 7,13 12,35 7,12 12,59 8,07 14,73 8,07 14,25 8,07 14,49 7,60 13,29 7,60 13,30 7,60 13,30 7,60 11,87 7,13 12,82 7,36 12,34 6,65 11,88 6,18 12,35 6,41 12,11 10,92 21,85 9,98 20,89 10,45 21,37 9,97 20,90 9,97 21,85 9,97 21,38 8,55 20,41 8,08 20,89 8,31 20,65 7,60 19,95 7,60 18,99 7,60 19,47 14,25 25,65 14,73 26,13 14,49 25,89

3 21,14 20,24 20,69 20,25 19,79 20,02 18,00 18,90 18,45 18,00 18,00 18,00 17,10 18,00 17,55 16,18 17,09 16,64 16,20 15,74 15,97 15,30 15,75 15,53 32,83 32,38 32,61 31,50 30,58 31,04 29,70 29,70 29,70 26,99 28,79 27,89 49,93 50,82 50,37

4 26,54 25,64 26,09 24,74 24,29 24,51 23,84 24,73 24,28 23,85 22,94 23,39 19,79 18,86 19,33 19,79 17,99 18,89 17,99 18,90 18,45 16,65 17,55 17,10 37,66 38,25 38,25 37,35 36,00 36,68 35,08 35,98 35,53 31,50 32,38 31,94 70,16 67,47 68,82

Lampiran 5. Rekapitulasi Analisis Bilangan Asam Biodiesel Selama Penyimpanan


A1B2

A1B3

A1B4

A2B1

A2B2

A2B3

A2B4

A3B1

A3B2

A3B3

A3B4

Kontrol


0

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

Minggu 1 2 0,23 0,26 0,23 0,22 0,23 0,24 0,19 0,22 0,19 0,26 0,19 0,24 0,19 0,26 0,23 0,22 0,21 0,24 0,19 0,22 0,19 0,22 0,19 0,22 0,23 0,22 0,19 0,26 0,21 0,24 0,19 0,22 0,23 0,22 0,21 0,22 0,23 0,22 0,19 0,26 0,21 0,24 0,19 0,22 0,19 0,22 0,19 0,22 0,23 0,22 0,23 0,26 0,23 0,24 0,23 0,26 0,23 0,26 0,23 0,26 0,19 0,26 0,23 0,22 0,21 0,24 0,23 0,26 0,19 0,26 0,21 0,26 0,23 0,26 0,26 0,26 0,24 0,26

3 0,27 0,23 0,28 0,31 0,27 0,32 0,23 0,23 0,26 0,23 0,19 0,23 0,23 0,23 0,26 0,19 0,23 0,23 0,23 0,19 0,23 0,23 0,19 0,23 0,27 0,27 0,30 0,27 0,23 0,28 0,23 0,23 0,26 0,23 0,23 0,26 0,27 0,27 0,30

4 0,30 0,26 0,28 0,26 0,30 0,28 0,30 0,26 0,28 0,26 0,26 0,26 0,30 0,30 0,30 0,30 0,34 0,32 0,26 0,30 0,28 0,26 0,26 0,26 0,34 0,30 0,32 0,30 0,34 0,32 0,30 0,30 0,30 0,30 0,26 0,28 0,34 0,38 0,36

Lampiran 6. Rekapitulasi Analisis Viskositas Biodiesel Selama Penyimpanan


A1B2

A1B3

A1B4

A2B1

A2B2

A2B3

A2B4

A3B1

A3B2

A3B3

A3B4

Kontrol


0

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

4,63

1 4,73 4,67 4,70 4,70 4,71 4,70 4,58 4,67 4,63 4,67 4,66 4,67 4,77 4,76 4,77 4,75 4,75 4,75 4,76 4,75 4,76 4,69 4,74 4,71 4,69 4,75 4,72 4,77 4,68 4,73 4,65 4,71 4,68 4,70 4,71 4,70 4,79 4,75 4,77

Minggu 2 4,85 4,85 4,85 4,83 4,83 4,83 4,85 4,89 4,87 4,82 4,87 4,85 4,82 4,89 4,85 4,88 4,85 4,87 4,87 4,89 4,88 4,77 4,85 4,81 4,87 4,91 4,89 4,91 4,89 4,90 4,82 4,91 4,86 4,79 4,85 4,82 4,92 4,93 4,93

3 4,99 4,95 4,97 4,94 5,01 4,97 4,84 4,87 4,86 4,81 4,85 4,83 4,89 4,87 4,88 4,90 4,86 4,88 4,95 4,89 4,92 4,72 4,81 4,76 4,99 5,04 5,02 4,95 4,94 4,95 5,04 5,04 5,04 4,90 4,90 4,90 5,24 5,13 5,18

4 4,97 4,87 4,92 4,90 4,83 4,87 4,79 4,79 4,79 4,79 4,75 4,77 4,76 4,76 4,76 4,87 4,75 4,81 4,74 4,70 4,72 4,71 4,74 4,72 4,93 4,97 4,95 4,81 4,90 4,85 4,90 4,75 4,82 4,77 4,74 4,76 5,03 5,24 5,14

Lampiran 7. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Peroksida Biodiesel Minggu I

a. Uji Sidik Ragam Bilangan Peroksida (I) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11

28,9145

2,6286

31,58 0.0001

2

13,2076

6,6038

79,33 0.0001

3

13,1318

4,3773

52,58 0.0001 5,16 0.0077

6

2,5752

0,4229

12

0,9989

0,0832

23

29,9134

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan) Duncan Grouping

Mean

N

A

A

90.838

8 A3

B

77.188

8 A1

C

73.625

8 A2

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan) Duncan Grouping Mean

N

K

A

89.433

6 B1

B

85.483

6 B2

C

76.817

6 B3

D

70.467

6 B4

Lampiran 8. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Peroksida Biodiesel Minggu II

a. Uji Sidik Ragam Bilangan Peroksida (II) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11

308,8989

28,0817 105.56 0.0001

2

292,2570

146,1281 549.30 0.0001

3

15,2220

5,0743 19.07 0.0001

6

1,4198

0,2367 0.89 0.5319

12

3,1923

0,2660

23

312,0911

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan)

Mean

N

A

A

207.163

8 A3

B

135.950

8 A1

B

130.613

8 A2


N

K

A

168.600

6 B1

B

161.483

6 B2

C

154.300

6 B3

D

147.250

6 B4

Lampiran 9. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Peroksida Biodiesel Minggu III

a. Uji Sidik Ragam Bilangan Peroksida (III) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11

898,5610

81,6837 239.88 0.0001

2

860,1256

430,0628 1262.93 0.0001

3

33,9348

11,3116 33.22 0.0001

6

4,4005

0,7500 2.20 239.88

12

4,0864

0,3405

23

902,6474

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan) Mean

N

A

A

303.088

8 A3

B

192.900

8 A1

B

164.200

8 A2


N

K

A

236.150

6 B1

B

225.650

6 B2

C

213.733

6 B3

D

204.717

6 B4

Lampiran 10. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Peroksida Biodiesel Minggu IV

a. Uji Sidik Ragam Bilangan Peroksida (IV) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11

1251,8701

225.16 0.0001

2

1198,5975

1185.68 0.0001

3

42,0320

27.72 0.0001

6

11,2392

3.71 0.0255

12 23

6,0654 0.50544583 1257,9354


N

A

A

355.250

8 A3

B

245.713

8 A1

B

184.400

8 A2


N

K

A

277.900

6 B1

B

266.933

6 B2

B

260.867

6 B3

C

241.450

6 B4

Lampiran 11. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Asam Biodiesel Minggu I

Uji Sidik Ragam Bilangan Asam (I) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11 0.00480000 0.00043636 1.09 0.4392 2 0.00120000 0.00060000 1.50 0.2621 3 0.00213333 0.00071111 1.78 0.2048 6 0.00146667 0.00024444 0.61 0.7178 12 0.00480000 0.00040000 23 0.00960000

Lampiran 12. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Asam Biodiesel Minggu II Uji Sidik Ragam Bilangan Asam (II) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11 0.00393333 0.00035758 0.77 0.6669 2 0.00173333 0.00086667 1.86 0.1983 3 0.00020000 0.00006667 0.14 0.9323 6 0.00200000 0.00033333 0.71 0.6455 12 0.00560000 0.00046667 23 0.00953333

Lampiran 13. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Asam Biodiesel Minggu III a. Uji Sidik Ragam Bilangan Asam (III) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

Pr > F

11 0.01460000 0.00132727 2.84 0.0430 2 0.00480000 0.00240000 5.14 0.0244 3 0.00553333 0.00184444 3.95 0.0358 6 0.00426667 0.00071111 1.52 0.2514 12 0.00560000 0.00046667 23 0.02020000

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan Mean A

F hitung

0.24500

N

A 8 A3

A

0.24500

8 A1

B

0.21500

8 A2


N

K

A

0.25000

6 B1

A

0.25000

6 B2

AB

0.22333

6 B3

B

0.21667

6 B4

Lampiran 14. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Bilangan Asam Biodiesel Minggu IV

a. Uji Sidik Ragam Bilangan Asam (IV) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11 0.01040000 0.00094545 1.77 0.1697 2 0.00360000 0.00180000 3.37 0.0687 3 0.00560000 0.00186667 3.50 0.0496 6 0.00120000 0.00020000 0.37 0.8812 12 0.00640000 0.00053333 23 0.01680000


N

A

A

0.30500

8 A3

AB

0.29000

8 A2

B

0.27500

8 A1


N

K

A

0.30667

6 B2

A

0.30000

6 B1

AB

0.28667

6 B3

B

0.26667

6 B4

Lampiran 15. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Viskositas Biodiesel Minggu I

a. Uji Sidik Ragam Viskositas (I)

Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11 0.03458333 0.00314394 2.52 0.064 2 0.02105833 0.01052917 8.42 0.0052 3 0.00828333 0.00276111 2.21 0.1398 6 0.00524167 0.00087361 0.70 0.6 12 0.01500000 0.00125000 23 0.04958333


N

A

A

4,7463

8 A2

A

4,7075

8 A3

B

4,6737

8 A1

Lampiran 16. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Viskositas Biodiesel Minggu II

a. Uji Sidik Ragam Viskositas (II) Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11 0.01653333 0.00150303 1.19 0.3850 2 0.00180833 0.00090417 0.71 0.5094 3 0.00820000 0.00273333 2.16 0.1461 6 0.00652500 0.00108750 0.86 0.5509 12 0.01520000 0.00126667 23 0.03173333

Lampiran 17. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Viskositas Biodiesel Minggu III

a. Uji Sidik Ragam Viskositas (III)

Sumber keragaman Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

11 0.13834583 0.01257689 11.93 0.0001 2 0.05235833 0.02617917 24.83 0.0001 3 0.05654583 0.01884861 17.88 0.0001 6 0.02944167 0.00490694 4.65 0.0114 12 0.01265000 0.00105417 23 0.15099583


N

A

A

4,9750

8 A3

B

4,9075

8 A1

B

4,8613

8 A2


N

K

A

4,9550

6 B2

A

4,9383

6 B1

A

4,9333

6 B3

B

4,8316

6 B4

Lampiran 18. Rekapitulasi Data Uji Sidik Ragam dan Uji Lanjut Duncan terhadap Viskositas Biodiesel Minggu IV

a. Uji Sidik Ragam Bilangan Asam (IV) Sumber keragaman

db

JK

KT

F hitung

Pr > F

Perlakuan A K A*K Galat Total koreksi

11 0.11954583 0.01086780 3.92 0.0134 2 0.04123333 0.02061667 7.44 0.0079 3 0.06084583 0.02028194 7.32 0.0048 6 0.01746667 0.00291111 1.05 0.4413 12 0.03325000 0.00277083 23 0.15279583


N

A

A

4,8463

8 A3

A

4,8363

8 A1

B

4,7538

8 A2


N

K

A

4,8767

6 B2

AB

4,8433

6 B1

BC

4,7783

6 B3

C

4,7500

6 B4


Oleh




Oleh


JURNAL PENELITIAN Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor


INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN


JURNAL PENELITIAN Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh ARUM ANGGRAINI F34103057

Dilahirkan pada tanggal 2 April 1985 di Wonosobo Tanggal lulus : Menyetujui, Bogor,

Ir. Ade Iskandar, Msi Pembimbing I

September 2007

Prof. Dr. R. Sudradjat, MSc Pembimbing II

PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ANTIOKSIDAN TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI BIODIESEL DARI JARAK PAGAR (Jatropha curcas, L) Arum Anggraini, Ade Iskandar1), R. Suadradjat2) Departemen Teknologi Industri Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Abstrak

Biodiesel merupakan senyawa alkil ester dari asam lemak yang diolah dari sumber trigliserida alami terbarukan dan digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel, biasanya dibuat melalui proses esterifikasi-transesterifikasi. Dalam aplikasi maupun penyimpanannya, biodiesel berpotensi mengalami kerusakan oksidasi, karena adanya faktor internal (kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi) dan faktor eksternal (udara, panas, atau logam) yang mengakibatkan terjadinya peningkatan bilangan asam. Kondisi keasaman biodiesel yang tinggi jika digunakan dalam mesin dapat berakibat korosi terhadap mesin. Oleh karena itu untuk menjaga ketahanan oksidatif dan menghambat peningkatan bilangan asam pada biodiesel, perlu ditambahkan antioksidan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan berbagai jenis antioksidan dalam beberapa konsentrasi dalam rangka menjaga ketahanan oksidasi biodiesel dan menguji potensi Formula X sebagai antioksidan. Parameter ketahanan oksidasi yang diamati adalah perubahan bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositas pada biodiesel dengan penambahan antioksidan maupun tanpa penambahan antioksidan (kontrol) selama penyimpanan. Pada penelitian ini, digunakan Rancangan Percobaan Faktorial dalam waktu (Factorial in time) dengan dua faktor yaitu jenis antioksidan (TBHQ atau tert-Butilhidrokuinon, BHT atau butylated hydroxytoluene dan Formula X), dan faktor konsentrasi antioksidan ( 0,03% ; 0,05% ; 0,07% ; 0,1 %), dimana kedua faktor tersebut dilihat pengaruhnya terhadap waktu atau lama penyimpanan. Hasil karakterisasi biodiesel hasil penelitian, sebagian besar sudah memenuhi standar yang ditetapkan (SNI Biodiesel, 2006) yaitu memiliki bilangan asam (0,2 mg KOH/g sampel), densitas (0.867g/ml), viskositas kinematik 40oC (2.33 cSt), bilangan Iod (84.85 g I2/100 gram), bilangan penyabunan (200.61 mg KOH/g) namun untuk kadar air (0.12%) belum memenuhi standar. Secara umum, penambahan antioksidan pada berbagai konsentrasi selama penyimpanan dapat menghambat reaksi oksidasi, namun tergantung dari keefektifitasan masing-masing jenis antioksidan. Dalam penelitian ini, kombinasi perlakuan yang memiliki efektifitas paling baik dalam menghambat reaksi oksidasi selama penyimpanan adalah biodiesel dengan penambahan antioksidan TBHQ pada konsentrasi 0,1% (A2B4), yaitu memiliki bilangan peroksida 17,10 mg O2/100 g, bilangan asam 0,26 mg KOH/g sampel, dan viskositas kinematik (25oC) 4,72 cSt. Pada kontrol, bilangan peroksidanya sebesar 68,82 mg O2/100 g, bilangan asam 0.36 mg KOH/g sampel, dan viskositas kinematik (25oC) sebesar 5.14 cSt. Dari hasil penelitian ini, urutan keefektifitasan antioksidan dalam menghambat oksiasi adalah TBHQ> BHT> Formula X. Dari hasil penelitian, diketahui bahwa antioksidan Formula X memiliki potensi sebagai antioksidan, karena memberikan pengaruh yang lebih baik jika dibandingkan dengan biodiesel kontrol, namun masih lebih rendah dari TBHQ atau BHT.

PENDAHULUAN Sejak dahulu pemenuhan kebutuhan manusia akan sumber energi khususnya untuk bahan bakar (transportasi, industri, dan rumah tangga), hampir seluruhnya berasal dari minyak bumi (bahan bakar fosil). Bahan bakar fosil berasal dari sisa kehidupan jutaan tahun yang lalu. Oleh karena itu, bahan bakar ini digolongkan sebagai bahan bakar yang tidak terbarukan (unrenewable) dan ketersediaannya di bumi semakin berkurang. Kebutuhan energi yang semakin meningkat dan produksi minyak bumi yang semakin menurun serta timbulnya pencemaran udara yang semakin membahayakan, mendorong adanya usaha diversifikasi energi. Beberapa usaha pengembangan energi alternatif dari sumberdaya yang terbarukan (bioenergi) antara lain dapat berupa biodiesel, bioetanol, dan biogas. Indonesia sangat berpotensi mengembangkan energi-bio seperti biodiesel, mengingat Indonesia dikenal sebagai produsen minyak kelapa sawit mentah (CPO/crude palm oil) terbesar kedua di dunia. Selain itu Indonesia juga memiliki banyak sumber nabati lain yang dapat menghasilkan minyak, seperti tanaman jarak pagar (Jatropha curcas). Selain memiliki kandungan minyak yang tinggi, tanaman jarak pagar juga dapat tumbuh di lahan kritis yang kekurangan air. Menurut Gubitz et al. (1999), minyak jarak pagar tidak dapat langsung dikonsumsi sebelum melalui proses detoksifikasi, mengingat kandungan ester forbol yang beracun. Sehingga minyak dari tanaman ini berpotensial untuk dijadikan bahan bakar. Biodiesel didefinisikan sebagai alkil ester dari asam lemak yang diolah dari sumber trigliserida alami terbarukan melalui proses seperti esterifikasi transesterifikasi dan digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel. Keuntungan penggunaan biodiesel diantaranya adalah bahan baku dapat diperbarui (renewable), penggunaan energi lebih efisien, dapat menggantikan bahan bakar diesel dan turunannya dari petroleum, dapat digunakan kebanyakan peralatan diesel dengan tidak perlu modifikasi atau hanya modifikasi kecil, dapat mengurangi emisi/pancaran gas yang menyebabkan pemanasan global, dapat mengurangi emisi udara beracun karena kandungan sulfurnya sangat kecil, memiliki titik nyala yang cukup

tinggi sehingga aman dalam penyimpanannya, bersifat biodegradable, cocok untuk lingkungan sensitif, dan mudah digunakan (Knothe, 2006). Dalam aplikasi dan penyimpanannya, biodiesel sangat berpotensi mengalami kerusakan oksidasi. Salah satu indikasi terjadinya reaksi oksidasi pada biodiesel adalah terjadinya peningkatan bilangan asam yang disebabkan oleh dekomposisi senyawa peroksida dari hasil reaksi oksidasi. Kondisi keasaman yang tinggi pada biodiesel, dikhawatirkan dapat menyebabkan kerusakan atau korosi pada mesin kendaraan. Oleh karena itu perlu dilakukan penambahan aditif berupa antioksidan dalam menghambat peristiwa oksidasi terhadap biodiesel. Kajian pengaruh penambahan antioksidan terhadap biodiesel dilakukan dengan menggunakan tiga jenis antioksidan yaitu TBHQ, BHT, dan Formula X pada berbagai tingkat konsentrasi. Parameter yang diamati adalah bilangan asam, bilangan peroksida, dan viskositas biodiesel. Pengamatan akan dilakukan setiap minggu selama 30 hari penyimpanan pada kondisi ruang. Antioksidan yang dianggap paling efektif adalah yang dapat menahan kenaikan bilangan asam, bilangan peroksida dan viskositas dengan nilai yang paling kecil. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan studi pengaruh jenis dan konsentrasi beberapa jenis antioksidan (BHT, TBHQ, dan Formula X) terhadap ketahanan oksidasi biodiesel selama penyimpanan. Tujuan lain adalah untuk mengetahui potensi Formula X sebagai antioksidan. METODOLOGI Bahan dan Alat Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah minyak jarak pagar murni, metanol, KOH, HCl, NaOH, CH3COOH. Selain itu digunakan bahan kimia untuk analisa, yaitu etanol, reagen wijs, larutan KI 20%, larutan Na2S2O3 0,1 N dan 0,02 N, HCl 4N, HCl 0,5 N, karbon tetrakhlorida, kristal kalium iodida, KOH 0,5 N beralkohol, alkohol netral, indikator fenolftalein (PP), indikator kanji, kertas pH dan air demineralisasi. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah labu bulat berleher dua, erlenmeyer, gelas piala, neraca analitik, buret, pipet volumetrik, gelas ukur, hot plate

stirrer, corong pisah, pendingin tegak, penangas air, termometer, viscometer Oswald, piknometer, cawan porselen, oven, desikator, dan kertas saring. Metode penelitian Penelitian ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan dilakukan analisis terhadap sifat fisiko kimia minyak jarak pagar awal untuk mengetahui karakteristiknya, serta penelitian utama untuk memproduksi biodiesel melalui proses estrans dan melakukan studi pengaruh jenis dan konsentrasi antioksidan terhadap biodiesel yang dihasilkan. Proses pembuatan biodiesel diawali dengan. mengukur kadar asam lemak bebas (FFA), kemudian dilakukan proses esterifikasi dengan memanaskan minyak jarak terlebih dahulu hingga suhu 60oC. Setelah mencapai suhu 60oC, ditambah dengan campuran metanol dan katalis HCl. Jumlah metanol yang ditambahkan berdasarkan rasio molar 20:1 terhadap kadar asam lemak bebas, sedangkan jumlah katalis HCl yang ditambahkan adalah 1 % dari berat minyak jarak (w/w). Reaksi ini berlangsung selama 2 jam pada suhu 60oC. Setelah itu dilanjutkan dengan pemisahan gliserol secara aging selama kurang lebih 3-5 jam. Proses selanjutnya adalah transesterifikasi, yang diawali dengan memanaskan minyak hasil esterifikasi yang telah dipisahkan gliserolnya hingga suhu 60oC. Setelah mencapai suhu 60oC, minyak yang telah dipanaskan, ditambah dengan campuran metanol dan katalis NaOH 0.5 %, dan reaksi dikondisikan pada suhu tetap 60oC selama ½ - 1 jam. Penambahan jumlah metanol dilakukan berdasarkan rasio molar 6:1, yaitu antara metanol dengan trigliserida. Setelah proses selesai, dilakukan pemisahan gliserol dari metil ester secara aging selama 3-5 jam, lalu dinetralisasi menggunakan larutan asam lemah yaitu asam asetat 0.01% (CH3COOH). Selanjutnya dilakukan proses pencucian dengan air hangat sampai pH air cuciannya netral. Biodiesel yang dihasilkan, dikarakterisasi sifat fisiko kimianya kemudian ditambah antioksidan (BHT, TBHQ, dan Formula X) sesuai dengan kombinasi perlakuan. Biodiesel tersebut disimpan selama 4 minggu pada kondisi ruang, dan dilakukan pengujian terhadap

bilangan asam, bilangan peroksida dan viskositas pada setiap minggunya. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan dua faktor perlakuan, yaitu jenis antioksidan dan konsentrasi antioksidan yang ditambahkan. Untuk faktor perlakuan jenis antioksidan yang ditambahkan (A) terdiri dari tiga taraf yaitu BHT (A1), TBHQ (A2), dan Formula X (A3), sedangkan konsentrasi antioksidan yang ditambahkan (B), terdiri dari 4 taraf yaitu konsentrasi 0.03% (B1), 0.05% (B2), 0.07% (B3), dan 0.1% (B4). HASIL DAN PEMBAHASAN A. Penelitian pendahuluan Pada penelitian pendahuluan, dilakukan analisis terhadap sifat fisik dan kimia minyak jarak pagar kasar. Analisis ini dilakukan untuk mengetahui sifat awal minyak jarak pagar sebelum diproses menjadi biodiesel Hasil analisis tersebut adalah densitas pada 15oC (0.9007g/ml), viskositas kinematik pada 40oC (27.28 cSt), bilangan asam (11.58 mgKOH/g sampel), kadar air (0.08%), bilangan penyabunan (189.82 mgKOH/g sampel), bilangan peroksida (4.75 mg O2/100 g) dan bilangan iod (95 g I2/100 g). B. Penelitian utama 1. Pembuatan dan Karakterisasi Biodiesel Proses pembuatan biodiesel dilakukan secara estrans, karena menurut Sudradjat (2006), minyak jarak memiliki masalah keasaman yang tinggi, sehingga harus diesterifikasi terlebih dahulu untuk mengubah asam lemak bebas menjadi metil ester, dan agar pada proses transesterifikasi tidak terjadi reaksi penyabunan. Menurut Canakci & Gerpen (2001), minyak yang akan diproses secara transesterifikasi menggunakan katalis basa, hendaknya memiliki kadar asam lemak bebas (% FFA) sekitar 1-2 %. Proses esterifikasi pada dasarnya merupakan reaksi antara asam karboksilat (asam lemak bebas) dengan alkohol untuk membentuk ester dan molekul air, dan bersifat reversibel. Proses esterifikasi pada umumnya menggunakan katalis asam seperti H2SO4 dan HCl. Reaksi esterifikasi selain mengeseterifikasi asam lemak bebas, juga

mengkonversi trigliserida menjadi metil esternya. Meskipun demikian, kecepatannya lebih rendah dibandingkan dengan transesterifikasi yang menggunakan katalis basa (Haas et al., 2000). Reaksi esterifikasi antara asam lemak dan metanol dapat dilihat pada Gambar 1. O R

1

C

OH + CH3-OH

Asam lemak

Metanol

R Katalis

Massa jenis (kg/m3, 40°C)

850-890

Viskositas kinematik (40°C, cSt)

2,3-6,0

Angka setana

Min. 51 Min. 100

C OCH3 + H2O

Titik kabut (°C)

Maks. 18

Ester

Korosi bilah tembaga (3 jam, 50°C)

Maks. No. 3

Residu karbon (%-b)

Maks. 0,05

Air dan sedimen (%-vol.)

Maks. 0,05

Temperatur distilasi 90% (°C)

Maks. 360

Abu tersulfatkan (%-b)

Maks. 0,02

Belerang (mg/kg)

Maks. 100

Air

Gambar 1. Reaksi esterifikasi Pada proses transesterifikasi, trigliserida akan direaksikan dengan katalis basa untuk dikonversi menjadi metil ester. Reaksi transesterifikasi tidak melalui tahapan protonasi gugus karbonil pada asam lemak dan tidak mengalami tahapan penukaran antara ion oksonium dengan alkohol. Sebagai gantinya terjadi penukaran antara ion karboksilat dengan ion metoksida. Ion ini dapat dengan mudah menukar gugus karbonil pada asam lemak, sehingga reaksi transesterifikasi dapat berjalan dengan cepat. Menurut Sonntag (1982), pada dasarnya proses transesterifikasi bertujuan untuk memecah dan menghilangkan gliserida serta menurunkan viskositas minyak, karena dalam reaksi transesterifikasi, trigliserida dikonversi secara bertahap menjadi gliserida, monogliserida, dan akhirnya menjadi gliserol. Reaksi transesterifikasi dapat dilihat pada Gambar 2. Trigliserida + R’OH

Digliserida + R’COOR1

Digliserida + R’OH

Monogliserida + R’COOR2

Monogliserida + R’OH

Batas nilai

Parameter satuan

Titik nyala (°C)

HCl 1

Tabel 1. Standar mutu Biodiesel SNI-2006

Gliserol + R’COOR3

Gambar 2. Reaksi transesterifikasi Proses pembuatan biodiesel harus dilakukan secara tepat, agar dapat menghasilkan biodiesel yang sesuai dengan standar yang ditetapkan seperti pada Tabel 1

Fosfor (mg/kg)

Maks. 10

Angka asam (mg KOH/g)

Maks. 0,8

Gliserol bebas (%-b)

Maks. 0,02

Gliserol total (%-b)

Maks. 0,24

Kadar ester alkil (%-b)

Min. 96,5

Angka iodium (g I2/100 g)

Maks. 115

Uji Halphen

Negatif

Sumber : SNI Biodiesel 04-7182-2006 Biodiesel yang dihasilkan, dianalisa sifat fisik dan kimianya. Hasil analisa terhadap sifat dan karakteristik biodiesel hasil penelitian beserta perbandingannya dengan standar SNI Biodiesel 2006. Tabel Parameter Standar

2.

Karakteristik penelitian Satuan

Biodiesel

Biodiesel Jarak Pagar

Densitas g / ml 0.8676 Viskositas o kinematik (40 C) cSt 2.33 Bilangan asam mg KOH / g 0.20 Bilangan Iod g I2 / 100 g 84.85 Bilangan Penyabunan mg KOH /g 200.61 Kadar air % 0.12 Bilangan Peroksida mg O2/ 100 g 4.75 Kalor Pembakaran kcal / kg 7352 Abu tersulfat % 0.024 Bilangan Ester mg KOH / g 200.41

hasil

SNI Biodiesel 0.85 – 0.89 1.9 – 6.0 maks 0.8 maks 115

maks 0.05

maks 0.02

Berdasarkan tabel di atas, densitas biodiesel yang dianalisa adalah 0,8676 g/ml. Densitas biodiesel biasanya lebih tinggi daripada petrodiesel yang hanya berkisar


TBHQ 0.1%

50

BHT 0.1%

40

FX 0.1%

30

Kontrol

20 10 0 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 3. Grafik pengaruh jenis antioksidan terhadap peningkatan bilangan peroksida biodiesel selama penyimpanan

Berdasar Gambar 3, dapat dilihat bahwa biodiesel tanpa penambahan antioksidan (kontrol) mengalami kenaikan bilangan peroksida paling tinggi dibandingkan biodiesel dengan penambahan antioksidan secara umum. Hal ini disebabkan adanya reaksi oksidasi yang menghasilkan radikal lipid sehingga membentuk radikal peroksida bila bereaksi dengan oksigen. Radikal peroksida yang terbentuk dapat menulari lipid yang belum rusak sehingga menghasilkan senyawa hidroperoksida yang tidak stabil dan mudah terdekomposisi (Gordon, 1990). Oleh karena itu bilangan peroksida terus meningkat selama penyimpanan.

80 70 60

Minggu 0

50

Minggu 1

40

Minggu 2

30

Minggu 3

20

Minggu 4

10 A3B4

Kontrol

A3B3

A3B2

A3B1

A2B4

A2B3

A2B2

A2B1

0 A1B4

Bilangan peroksida dapat digunakan sebagai indikator kerusakan oksidatif yang terjadi pada minyak, lemak, atau bahanbahan yang mengandung minyak. Semakin tinggi bilangan peroksida, menunjukkan bahwa minyak atau bahan yang mengandung minyak dan lemak memiliki ketahanan oksidatif yang semakin rendah, dan akan menyebabkan ketengikan maupun kenaikan bilangan asam. Gambar 3. menunjukkan adanya pengaruh jenis antioksidan pada konsentrasi 0.1% terhadap kenaikan bilangan peroksida. Pada awal sebelum penyimpanan, nilai bilangan peroksida biodiesel adalah 4.75, dan selama penyimpanan, bilangan peroksida terus mengalami kenaikan. Tingkat kenaikan bilangan peroksida pada biodiesel berbeda-beda tergantung dari

60

A1B3

Konsentrasi

jenis

70

A1B2

Pengaruh Jenis dan Antioksidan 2.1. Bilangan Peroksida

masing-masing

80

A1B1

2.

keefektifitasan antioksidan.


sekitar 0, 83 g/ml, hal ini disebabkan karena bobot molekul metil ester lebih tinggi daripada petrodisel Viskositas kinematik biodiesel pada suhu 40oC, diperoleh 2.33 cSt, sedang pada suhu ruang, viskositasnya adalah 4.63 cSt. Viskositas minyak jarak mengalami penurunan setelah diproses menjadi biodiesel, hal ini disebabkan adanya proses transesterifikasi yang dapat memecah gliserida dan menurunkan viskositas. Bilangan asam yang diperoleh sekitar 0.2 mgKOH/g sampel, nilai tersebut memenuhi standar yang ditetapkan yaitu 0.8 mgKOH/g sampel. Selama pemrosesan minyak jarak pagar menjadi biodiesel, penurunan bilangan asam sangat tampak setelah proses esterifikasi yaitu dari 12 mg KOH/g sampel hingga 1.125 mg KOH/g sampel. Bilangan iod merupakan bilangan yang menunjukkan derajat ketidakjenuhan suatu bahan. Bilangan iod yang terlalu tinggi pada biodiesel sebenarnya tidak baik karena jika terjadi pemanasan, dapat menyebabkan polimerisasi gliserida yang dapat menghasilkan deposit sehingga menghambat kerja mesin. Hasil analisis kadar air pada biodiesel adalah 0.1 %, nilai ini melebihi batas yang ditetapkan yaitu 0.05 %. Hal ini disebabkan karena adanya reaksi esterifikasi yang menghasilkan air dan adanya adanya sisasisa air bekas pencucian.

Kombinasi Perlakuan


: BHT : TBHQ : Formula

B1 : 0.03% B2 : 0.05% B3 : 0.07% B4 : 0.1% Gambar 4 Histogram perubahan bilangan peroksida biodiesel pada tiap kombinasi perlakuan selama penyimpanan

Gambar 4. merupakan histogram yang menunjukkan adanya perubahan bilangan peroksida pada tiap kombinasi. Kombinasi perlakuan A2B4 (penambahan antioksidan TBHQ dengan konsentrasi 0.1%), memiliki bilangan peroksida yang terendah. Reaksi penghambatan proses oksidasi oleh


2.1. Bilangan Asam Analisis terhadap bilangan asam pada biodiesel penting dilakukan karena merupakan parameter yang menunjukkan tingkat keasaman yang dianggap cukup berbahaya karena dalam penggunaannya pada mesin kendaraan, dapat meyebabkan korosi pada mesin. Biodiesel tanpa penambahan antioksidan dapat menyebabkan peningkatan bilangan asam dengan cepat. Pada Gambar 5 menjelaskan tentang pengaruh jenis antioksidan terhadap kenaikan bilangan asam bila dibandingkan dengan kontrol. 0,4 0,35 0,3

bebas. Asam lemak bebas inilah yang menyebabkan kenaikan bilangan asam. Menurut Perkins (1967), peningkatan bilangan asam dalam minyak juga disebabkan karena terbentuknya asam lemak bebas selama oksidasi sebagai produk pecahan oksidasi ikatan rangkap dari asam lemak tidak jenuh. Biodiesel dengan penambahan antioksidan memiliki keasaman yang lebih rendah karena adanya penambahan antioksidan dapat mencegah pembentukan radikal peroksida yang merupakan cikal bakal pembentukan asam. Penghambatan ini dilakukan dengan mentumbangkan atom H pada radikal bebas dan membuatnya menjadi lebih stabil. Selama penyimpanan, kenaikan bilangan asam biodiesel pada tiap minggunya berlangsung dengan lambat. Hal ini diduga pada minggu-minggu tersebut proses oksidasi masih berlangsung dalam tahap propagasi, dimana pada tahap ini pembentukan bilangan peroksida berlangsung dengan cepat. Sedangkan tahapan dekomposisi peroksida dan terminasi belum berlangsung secara sempurna, sehingga asam lemak bebas yang dihasilkan masih kecil. Selain jenis antioksidan, konsentrasi antioksidan juga berpengaruh terhadap bilangan asam seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Bilangan asam (mg KOH/g sampel)

antioksidan TBHQ (golongan fenolik) berlangsung dengan cara menyumbangkan atom H pada radikal lipid (Gordon, 1990). Antioksidan formula X juga merupakan antioksidan alami yang termasuk dalam golongan fenolik, jadi secara umum mekanisme kerja antioksidan formula X hampir sama dengan TBHQ atau BHT, yaitu dengan menyumbangkan atom H kepada radikal bebas. Keefektifitasan antioksidan dalam menghambat reaksi oksidasi dipengaruhi oleh susunan molekul antioksidan itu, baik dari jumlah dan posisi substituen penyusunnya, atau jumlah gugus hidroksilnya. (Gordon, 1990). Hasil analisis sidik ragam pada taraf kepercayaan 95% menunjukkan bahwa faktor A (jenis antioksidan), faktor B (konsentrasi antioksidan), dan interaksinya berpengaruh nyata terhadap bilangan peroksida pada minggu ke-1 hingga minggu ke-4.

0,4 0,35 0,3

Kontrol

0,25

0,03%

0,2

0,05%

0,15

0,07% 0,10%

0,1 0,05 0 0

BHT 0.1%

0,25

1

2

3

4

Minggu

TBHQ 0.1%

0,2

FX 0.1%

0,15

Kontrol

0,1 0,05

Gambar 6. Grafik pengaruh konsentrasi antioksidan terhadap kenaikan bilangan asam

0 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 5. Grafik pengaruh jenis antioksidan terhadap peningkatan bilangan asam biodiesel selama penyimpanan

Dari gambar di atas, biodiesel tanpa penambahan antioksidan mengalami peningkatan bilangan asam paling besar. Hal ini disebabkan adanya dekomposisi senyawa hidroperoksida menjadi senyawa-senyawa seperti aldehida, keton, dan asam lemak

Berdasarkan grafik tersebut, dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi yang ditambahkan, bilangan asam yang dihasilkan semakin menurun, namun penambahan antioksidan dengan konsentrasi yang terlalu tinggi khususnya untuk antioksidan golongan penolik justru mengakibatkan terjadinya prooksidan atau lenyapnya kemampuan antioksidan (Gordon 1990). Pada penelitian ini, konsentrasi 0.1% mampu menghasilkan bilangan asam paling rendah.

2.1. Viskositas Viskositas kinematik merupakan pengukuran aliran fluida yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Viskositas dari minyakminyakan dinyatakan oleh jumlah detik dimana harga itu menyatakan suatu volume tertentu dari minyak untuk mengalir melalui suatu lubang dari suatu diameter kecil tertentu (Maleev, 1954). Viskositas awal dari biodiesel yang dihasilkan dari penelitian ini adalah 4,63 cSt. Nilai viskositas ini masih termasuk dalam standar yang ditentukan (ASTM) yaitu 1.9 – 6 cSt. Viskositas yang terlalu tinggi pada bahan bakar dapat menyulitkan pompa bahan bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar, sehingga daya atomisasi bahan bakar menjadi buruk. Gambar 7 menunjukkan adanya pengaruh waktu terhadap kenaikan viskositas biodiesel. 5,3 5,2 Viskositas (cSt)

5,1 5

BHT 0.1%

4,9

TBHQ 0.1%

4,8

FX 0.1%

4,7

Kontrol

4,6 4,5

peningkatan viskositas menunjukkan adanya indikasi kerusakan biodiesel yang disebabkan adanya oksidasi dan polimerisasi hasil degradasi senyawa peroksida, walaupun kemungkinan polimerisasi hasil degradasi senyawa peroksida juga belum berlangsung secara sempurna, sehingga peningkatannya belum terlalu tajam. Adanya reaksi oksidasi, dapat menyebabkan terjadinya degradasi pada senyawa metil ester sehingga dapat menyebabkan polimerisasi yang menghasilkan senyawa berbobot molekul tinggi. Gambar 8. menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi antioksidan yang makin tinggi, nilai viskositasnya makin turun, dan jenis antioksidan yang menghasilkan viskositas terendah adalah TBHQ. 5,00 4,95 Viskositas (cSt)

Dari hasil analisis keragaman pada tingkat kepercayaan 95% untuk tiap minggunya, menunjukkan bahwa pengaruh jenis dan konsentrasi antioksidan berpengaruh terhadap bilangan asam biodiesel pada minggu 3 dan 4, sedang minggu 1 dan 2 belum berpengaruh. Dari hasil uji Duncan yang dapat dilihat pada Lampiran 10, menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan A2B4 (penambahan antioksidan TBHQ dengan konsentrasi 0,1%) memberikan pengaruh yang hampir sama dengan A1B4 yaitu penambahan BHT pada 0.1% dalam menghambat kenaikan bilangan asam selama penyimpanan.

4,90 4,85

TBHQ

4,80

BHT

4,75

Formula X

4,70 4,65 4,60 0,03%

0,05%

0,07%

0,10%

Konsentrasi

Gambar 29. Grafik hubungan antara jenis dengan konsentrasi antioksidan terhadap viskositas biodiesel pada minggu ke-empat

Hasil analisis keragaman pada tingkat kepercayaan 95% pada tiap minggunya menunjukkan bahwa jenis dan konsentrasi antioksidan pada minggu 3 dan 4 berpengaruh nyata terhadap viskositas, namun pada minggu 1 dan 2, belum berpengaruh nyata. Hal ini menunjukkan bahwa pada minggu 3 dan 4, proses polimerisasi mulai terjadi walaupun belum sempurna, dan penambahan antioksidan cukup berperan dalam menghambat kenaikan viskositas.

4,4 4,3 0

1

2

3

4

Minggu

Gambar 7. Grafik pengaruh waktu terhadap kenaikan viskositas

biodiesel pada berbagai jenis

antioksidan

Selama penyimpanan, biodiesel tanpa penambahan antioksidan menunjukkan peningkatan viskositas yang paling tinggi yaitu 5.12 cSt, sedangkan biodiesel dengan penambahan antioksidan, viskositasnya lebih rendah. Menurut Ketaren (1986),

A. KESIMPULAN Pembuatan biodiesel melalui proses esterifikasi-transesterifikasi (Estrans) dapat menurunkan bilangan asam dari 12 mg KOH/g sampel hingga menjadi 0,2 mg KOH/g sampel. Dari hasil uji karakteristik sifat fisiko kimia, sebagian besar parameter biodiesel yang dihasilkan dalam penelitian ini memenuhi standar (SNI Biodiesel-2006). Untuk bilangan asam (0,2 mg KOH/g sampel), densitas (0.867g/ml), viskositas kinematik 25oC (4.63 cSt), bilangan iod (84.85 g I2/100 gram), bilangan penyabunan

(200.61 mg KOH/g) masih memenuhi standar namun untuk kadar air (0.12%) belum memenuhi standar. Biodiesel tanpa penambahan antioksidan mengalami kenaikan bilangan peroksida, bilangan asam, dan viskositas yang paling tinggi bila dibandingkan dengan biodiesel dengan penambahan antioksidan. Dari hasil analisis keragaman, didapatkan bahwa jenis dan konsentrasi antioksidan berpengaruh nyata terhadap bilangan peroksida pada minggu 1 hingga 4, sedangkan bilangan asam dan viskositas berpengaruh nyata pada minggu 3 dan 4. Secara umum kombinasi perlakuan yang memiliki efektifitas paling baik selama penyimpanan adalah biodiesel dengan penambahan antioksidan TBHQ, konsentrasi 0,1% (A2B4). Biodiesel dengan perlakuan A2B4 memiliki bilangan peroksida 17,10 mg O2/100 g, bilangan asam 0,26 mg KOH/g sampel, dan viskositas 4,72 cSt. Pada kontrol, bilangan peroksidanya sebesar 68,82 mg O2/100 g, bilangan asam 0.36 mg KOH/g sampel, dan viskositas kinematik sebesar 5.14 cSt. Dari hasil tersebut, menunjukkan bahwa reaksi oksidasi pada biodiesel kontrol berlangsung lebih cepat daripada biodiesel dengan penambahan antioksidan. Antioksidan TBHQ memiliki keefektifitasan yang paling baik dibandingkan BHT atau Formula X, karena pada TBHQ memiliki kemampuan mendonorkan 2 atom hidrogen pada radikal bebas dan memiliki kemampuan beresonansi yang lebih baik daripada keduanya, sehingga TBHQ paling efektif menghambat reaksi oksidasi pada biodiesel. Antioksidan Formula X memiliki potensi sebagai antioksidan, karena memberikan pengaruh yang lebih baik jika dibandingkan dengan biodiesel tanpa penambahan antioksidan. Namun bila dibandingkan dengan antioksidan sintesisis seperti BHT dan TBHQ, ternyata keefektifitasannya masih lebih rendah.

B SARAN Pemberian konsentrasi antioksidan hendaknya diperhatikan jangan sampai konsentrasinya terlalu tinggi, karena justru akan menjadi prooksidan. Jika biodiesel akan disimpan pada wadah logam, dapat ditambahkan antioksidan sinergis yaitu campuran antioksidan primer (BHT, TBHQ) dengan pengkelat logam seperti asam sitrat

untuk mengikat ion logam agar menghambat laju oksidasi yang disebabkan adanya logam. Perlu adanya penelitian lebih lanjut terhadap antioksidan Formula X, karena memiliki potensi sebagai antioksidan, seperti komposisi aktif yang berperan sebagai antioksidan, pemakaian konsentrasi yang tepat, dan aplikasinya.

DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2006. Biodiesel. SNI 04-71822006. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Canakci, M. dan J. V. Gerpen. 2001. Biodiesel production from oils and fats with high free fatty acids. American Society of Agricultural Engineers 44(6):1429-1436. Gordon, M.H. 1990. The mechanism of antioxidants action in vitro. Di dalam B.J.F. Hudson, editor. Food Antioxidants. Elsevier Applied Science, London. Gubitz, G.M., M. Mittelbach dan M. Trabi. 1999. Exploitation of the tropical oil seed plant Jatropha curcas L. Bioresource Tech. 67: 73-82. Haas, W. dan M. Mittelbach. 2000. Detoxification experiments with the seed oil from Jatropha curcas L. Industrial Crops and Products 12: 111118. Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Balai Pustaka, Jakarta. Knothe, G. 2006. Analyzing Biodiesel : Standards and other methods. Journal American Oil Chemical Society. 83 (10) : 823-833. Perkins, E.G. 1967. Formation and Non Volatile Decomposition on Products in Heated Fats an Oils. Food Technol. 21 (4) : 125. Sonntag, N. 1982. Fat Splitting, Esterification, and Interesterification. Di dalam Bailey’s Industrial Oil and Fat Products. 4th Ed. Vol. II. John Wiley and Sons, New York. Sudradjat, H. R. 2006. Memproduksi Biodiesel Jarak Pagar. Penebar Swadaya, Jakarta.

PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ANTIOKSIDAN TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI BIODIESEL DARI JARAK PAGAR (Jatropha Curcas, L.) Oleh ARUM ANGGRAINI F

Recommend Documents