SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI INDUSTRI II
PRO
ISBN 978-602-14822-1-6
SID
ING
SEMINAR NASIONAL SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI INDUSTRI II MAKASSAR, 22 - 23 OKTOBER 2014
“ I m p l e m e nt a s i I l m u d a n T e k n o l o g i I n d u s t r i d a l a m U p a y a P e n i n g k a t an K u a l i t a s H i d u p Masyarakat dan Lingkungan ”
Unit Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Akademi Teknik Industri Makassar Jln. Sunu No. 220 Makassar Telp. 0411-449609, Fax. 0411-449867
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri (SNTI) II 2014 I ple e tasi Il u da Tek ologi I dustri dala Upaya Peningkatan Kualitas Hidup Masyarakat da Li gku ga Makassar, 22-23 Oktober 2014 Ball Room Hotel Swiss Belinn Jl. Boulervard No. 55 Makassar
Editor: Dr. Idi Amin, ST., M.Si. Merla, S.S., M.Hum. Muslimin, ST. Muh. Harsyid, ST. Muh. Ma arif “ya sirga
Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Akademi Teknik Industri Makassar Pusat Pendidikan dan Pelatihan Industri Kementerian Perindustrian RI. i
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri (SNTI) II 2014 ISBN : 978-602-14822-1-6 © 2014 Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat – Akademi Teknik Industri Makassar Karya ini merupakan hak cipta. Tidak ada bagian yang boleh direproduksi dengan cara apapun tanpa izin tertulis dari Editor. Permintaan dan pertanyaan tentang reproduksi dan hak dialamatkan kepada Dr. Idi Amin, ST., M.Si., dan Merla, S.Si., M.Hum., pada Unit Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Akademi Teknik Industri Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia atau ke alamat email
[email protected] atau website www.uppm.atim.ac.id. Kekayaan intelektual dari masing-masing karya termasuk dalam proses ini tetap berada di tangan penerbit seperti yang tercantum pada lembaran ini.
Dipublikasikan oleh: Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Akademi Teknik Industri Makassar Pusat Pendidikan dan Pelatihan Industri Kementerian Perindustrian RI. Jl. Sunu Nomor 220 Makassar Telp : (0411) 44996 t Fax : (0411) 449867 Email :
[email protected] Website: www.uppm.atim.ac.id ii
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
Kata Pengantar Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberi rahmat dan bimbingan sehingga pelaksanaan Seminar Nasional Teknologi Industri (SNTI) II ATIM dapat terselenggara dengan baik pada Hari Rabu dan Kamis, Tanggal 22 dan 23 Oktober 2014. SNTI merupakan kegiatan seminar tahunan yang diselenggarakan oleh Unit Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (UPPM), Akademi Teknik Industri Makassar (ATIM) yang alhamdulillah pada tahun 2014 ini telah menjadi tahun kedua dalam penyelenggaraan kegiatan seminar nasional yang berkelanjutan, insya Allah. SNTI pada tahun 2014 diselenggarkan dengan tema I ple e tasi Il u da Tek ologi I dustri dala Upaya Pe i gkata Kualitas Hidup Masyarakat da Li gku ga . Il u pe getahua dan teknologi industri menjadi barometer utama dalam implementasi hasil-hasil penelitian di bidang industri khususnya dalam kegiatan pembangunan yang menyentuh segala bidang kehidupan masyarakat dan lingkungan hidup. Upaya peningkatan kualitas hidup masyarakat dan lingkungan hidup yang berbasis ilmu pengetahuan dan teknologi industri membutuhkan dukungan institusi pendidikan melalui riset ilmiah yang berkualitas dan dukungan dunia industri melalui inovasi teknologi yang terbaru. SNTI bertujuan untuk memadukan hasil-hasil penelitian dan inovasi teknologi tersebut menjadi suatu informasi dan publikasi ilmiah yang bermanfaat dan mudah diimplementasikan dalam meningkatkan kualitas hidup masyarakat dan lingkungan hidup Indonesia. Panitia SNTI telah menerima berbagai tulisan ilmiah yang berasal dari beberapa perguruan tinggi nasional dan lembaga penelitian. Tulisan-tulisan tersebut dipresentasikan secara paralel oleh beberapa peneliti dan penulis ilmiah dalam beberapa bidang kelompok keilmuan. Panitia SNTI pada kesempatan ini mengucapkan terima kasih kepada seluruh pemakalah yang telah menyusun tulisan ilmiahnya dengan baik dan mempercayakan kepada Panitia SNTI agar dapat dimasukkan ke dalam Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014. Tidak lupa pula Panitia SNTI mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada bapak keynote speaker Bapak Prof. Dr. H. Mansyur Ramly, M.Si., dari Badan Akreditasi Nasional-Perguruan Tinggi (BAN-PT), Bapak Drs. Mujiyono, MM., dari Pusat Pendidikan dan Pelatihan (Pusdiklat) Industri Kementerian Perindustrian RI., Bapak Ir. H. Abdul Latif, M.Si., MM., dari Persatuan Insinyur Indonesia (PII) Sulawesi Selatan, dan Bapak Ir. Unggul Attas, MT., dari PT. Semen Tonasa, yang berkenan hadir dan berbagi pengalaman di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi industri melalui kegiatan SNTI yang kedua ini. Akhir kata, Panitia SNTI mengucapkan terima kasih atas segala masukan, saran dan perbaikan yang disampaikan kepada Panitia SNTI demi perbaikan kualitas SNTI selanjutnya dan pada kesempatan ini Panitia SNTI menyampaikan permohonan maaf atas segala kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam penyelenggaraan SNTI yang kedua ini. Panitia Pelaksana mengucapkan selamat berseminar, berpresentasi dan berdiskusi secara ilmiah. Semoga sukses dan kami menunggu partisipasi karya tulis ilmiahnya dan kehadirannya pada kegiatan SNTI yang ketiga di tahun 2015. Makassar Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Akademi Teknik Industri Makassar
Dr. Idi Amin, ST., M.Si. Ketua
iii
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
Daftar Isi Halaman Judul ..................................................................................................................... i Lembaran ISBN .................................................................................................................... ii Kata Pengantar .................................................................................................................... iii Daftar Isi .............................................................................................................................. iv Susunan Panitia ................................................................................................................... v Keynote Speaker ................................................................................................................. vi Susunan Acara ..................................................................................................................... vii Jadwal Sesi Paralel ............................................................................................................... viii Paper SNTI A1 SNTI A2 SNTI A3 SNTI A4 SNTI A5 SNTI A6 SNTI A7 SNTI A8 SNTI A9 SNTI A10 SNTI A11 SNTI A12 SNTI A13 SNTI A14 SNTI B1 SNTI B2 SNTI B3 SNTI B4 SNTI B5 SNTI B6 SNTI B7 SNTI B8 SNTI B9 SNTI B10 SNTI B11 SNTI B12 SNTI B13 SNTI B14 SNTI C1 SNTI C2 SNTI C3 SNTI C4 SNTI C5 SNTI C6 SNTI C7 SNTI C8 SNTI C9 SNTI C10 SNTI C11 SNTI C12
Halaman 1 7 12 16 24 31 37 40 46 50 58 64 69 79 83 89 94 97 102 108 113 120 126 131 138 142 150 155 164 170 175 182 189 194 201 212 216 222 230 235
Paper SNTI C13 SNTI C14 SNTI C15 SNTI D1 SNTI D2 SNTI D3 SNTI D4 SNTI D5 SNTI D6 SNTI D7 SNTI D8 SNTI D9 SNTI D10 SNTI D11 SNTI D12 SNTI D13 SNTI E1 SNTI E2 SNTI E3 SNTI E4 SNTI E5 SNTI E6 SNTI E7 SNTI E8 SNTI E9 SNTI E10 SNTI E11 SNTI E12 SNTI E13 SNTI F1 SNTI F2 SNTI F3 SNTI F4 SNTI F5 SNTI F6 SNTI F7
Halaman 241 248 225 260 267 272 278 284 290 296 302 307 311 316 322 327 336 342 347 352 357 364 371 377 383 394 399 405 411 415 422 428 435 441 445 451
iv
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
Susunan Panitia Penanggung Jawab Muh. Setiawan Sukardin, ST., MT. Koordinator Amrin Rapi, ST., MT. Ketua Dr. Idi Amin, ST., M.Si. Sekretaris Merla, S.S.,M.Hum. Bendahara Wahidah, S.Si., M.Si. Moderator Keynote Speaker Ir. Masjono, M.Eng. Tim Reviewer dan Moderator 1. Dr. Sariwahyuni, SP., M.Si. (Koordinator) 2. Windi Mudriadi, ST., MT. 3. Ir. Muhammad Basri, MM. 4. Atikah Tri Budi Utami, ST.,M.EngSc. 5. Herlina Rahim, ST., M.Si. Tim Editor dan Prosiding 1. Sri Diana, SS., M. Ed. (Koordinator) 2. Andi Arnida, ST. 3. Muslimin, ST. 4. Muh. Harsyid, ST. Tim Sekretariat & Humas 1. Sukarno Agung, ST. (Koordinator) 2. Fitriani, S.Sos. 3. Yuriadi, ST. Tim Acara dan Publikasi 1. Ahmad Syawal, S.Si. (Koordinator) 2. Endah Wahyuni 3. Nur Said Tim Perlengkapan dan Transportasi 1. Hasan (Koordinator) 2. Samsul 3. Zainal Abidin M, ST. 4. Amiruddin, ST. v
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
Keynote Speaker 1. Keynote Speech (1) Bapak Prof. Dr. H. Mansyur Ramly, M.Si. Kepala Badan Akreditasi Nasional Perguruan Tinggi (BAN PT)
2. Keynote Speech (2) Bapak Drs. H. Mujiyono, MM. Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan Industri Kementerian Perindustrian RI.
3. Keynote Speech (3) Bapak Ir. H. Abdul Latif, M.Si., MM. Ketua Persatuan Insinyur Indonesia (PII) Sulawesi Selatan.
4. Keynote Speech (4) Bapak Ir. A. Unggul Attas, MBA. Direktur Utama PT. Semen Tonasa.
vi
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
SUSUNAN ACARA WAKTU
BENTUK ACARA
TEMPAT
22 OKTOBER 2014 05.00-07.00
Persiapan Panitia Pelaksana
Hotel
07.00-08.00
Registrasi Peserta dan Pemakalah
Ballroom
08.00-08.30
Pembukaan Acara Sambutan Ketua Panitia Seminar Nasional (Dr. Idi Amin, ST., M.Si)
08.30-09.25
Sambutan Direktur Akademi Teknik Industri Makassar (Amrin Rapi, ST., MT)
Ballroom
Sambutan Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan (PUSDIKLAT) Kementerian Perindustrian RI (Drs. Mujiyono, MM) 09.25-09.30
09.00-11.00
11.00-12.00
Coffe Break Keynote Speech (1) Kepala BAN PT Keynote Speech (2) Kapusdiklat Industri Kemenperin RI Keynote Speech (3) Ketua Persatuan Insinyur Indonesia (PII) Sulawesi Selatan Keynote Speech (4) Direktur Utama PT. Semen Tonasa Sesi Paralel I (Presentasi dan Tanya Jawab)
Hotel
Ballroom
6 Ruang Kelas
12.00-13.00
ISHOMA
Hotel
13.00-15.00
Sesi Paralel II (Presentasi dan Tanya Jawab)
6 Ruang Kelas
15.00-15.30
Coffee Break
Hotel
15.30-17.00
Penutupan (Pemberian Sertifikat + CD Fullpaper + Prosiding)
Ballroom
17.00-17.10
Sesi Foto Bersama
Panggung Ballroom
23 OKTOBER 2014 07.00-17.00
Kunjungan Industri – Lokasi Wisata: PT. Semen Tonasa Pangkep - Air Terjun Bantimurung Maros
Makassar-PangkepMaros
vii
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN: 978-602-14822-1-6
JADWAL SESI PARALEL KELOMPOK HARI TANGGAL PUKUL RUANG No. Paper SNTI-A1
SNTI-A2
SNTI-A3
: SNTI-A (TEKNIK KIMIA) : RABU : 22 OKTOBER 2014 : PKL. 13.00-SELESAI : SAPHIRE 1 Nama
Judul Makalah
HB. Slamet Yulistiono dan Joice Manga
Sintesa Cetane Improver Jenis Etil Ester Nitrat Dari Minyak Jelantah
Ikwal Idul Fikri, Reza Ibnu Mulia, Achmad Faisal Rozi Zunipar, Sitti Sahraeni S.T., M.Eng. Lyse Bulo, Rosalia Sira Sarungallo, Julianus Dising, Merliana Pangadongan, Angelina Fianty
Peningkatan Nilai Kalor Batubara Lignit Menggunakan Campuran Residu Asap Cair Gambut Dan Minyak Jelantah Perengkahan Metilester Rantai Karbon Panjang (Biodiesel) Menggunakan Katalis Zeolit Alam Dari Daerah Sulawesi Selatan
Institusi Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Samarinda Jurusan Teknik Kimia dan Teknik Mesin UKI Paulus Makassar, Politani Negeri Kupang. Jurusan Teknik Kimia UKI Paulus, Politeknik Negeri Kupang
SNTI-A4
Yoel Pasae, Julianus Dising, dan Lydia Melawaty
Ester Isopropil Dari Minyak Jarak Kaliki
SNTI-A5
Joice Manga dan HB. Slamet Yulistiono
Potensi Lemak Sapi Sebagai Bahan Baku Pada Pembuatan Bioaditif Minyak Solar
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang
SNTI-A6
Eldha Sampepana
Optimalisasi Proses Hidrolisis Furfural Dari Tandan Kosong Sawit
Balai Riset dan Standardisasi Industri Samarinda
SNTI-A7
Maxie Djonny, Rosalia Sira Sarungallo, Machmud Junaidy, Meiyer Kinda, Yosua
Pengembangan Model Alat Penyulingan Untuk Produksi Minyak Atsiri Jeringau (Acorus calamus)
Jurusan Teknik Kimia, Universitas Kristen Indonesia Paulus
SNTI-A8
Anies Mutiari dan Aswati Mindaryani
Efek Rasio Jumlah Resin Terhadap Perbandingan Air Pada Penjerapan Gas Karbondioksida Menggunakan Resin Komersial Purolite Dan Dowex Marathon A
Balai Besar Bahan dan Barang Teknik, Jurusan Teknik Kimia UGM Yogyakarta
SNTI-A9
Ramli Thahir, Alwathan, Mustafa
SNTI-A10
Yuliani HR, Murni, Dyan Pratiwi M
SNTI-A11
Musafira, Ruslan, Abdul Wahid Wahab dan Muh. Nurdin
Unjuk Kerja Mesin Dengan Bahan Bakar Hasil Pirolisis Sampah Plastic Polipropilena (Pp) Dengan Pemurnian Destilasi Fraksionasi Buble Cup Ditinjau Dari Segi Emisi Adsorpsi Las Dalam Deterjen Dan Limbah Laundry Menggunakan Kalembang Teraktivasi Sintesis Dan Modifikasi TiO2 Untuk Sensor Chemical Oxygen Demand Dengan Respon Arus Cahaya Visible
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Samarinda Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang Jurusan Kimia Universitas Tadulako, Kimia Unhas, Kimia Universitas Halu Uleo viii
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN : 978-602-14822-1-6
(SNTI-A4) Ester Isopropil dari Minyak Jarak Kaliki Yoel Pasae1, Julianus Dising2, dan Lydia Melawaty3 1 & 3 Teknik Kimia UKI Paulus, 2Politeknik Negeri Kupang
[email protected] ABSTRAK Minyak jarak kaliki adalah minyak yang berasal dari biji jarak kaliki. Minyak ini mengandung trigliserida yang terdiri dari banyak jenis asam lemak. Salah satu asam lemak yang terdapat dalam minyak jarak kaliki adalah asam risinoleat yang memiliki gugus hidroksi pada rantai karbonnya. Gugus tersebut dapat dikonversi menjadi percabangan isopropil untuk membentuk asam lemak bercabang. Asam lemak ini memiliki banyak manfaat antara lain : sebagai komponen peramu aditif pelumas, bahan pencelup teksil, sabun, cat, pernis, dan kosmetik. Salah satu tahapan proses yang ditempuh untuk mengkonversi minyak jarak kaliki menjadi asam lemak bercabang adalah pembuatan ester yang dapat digunakan sebagai aditif biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan data teknis kondisi operasi terbaik dari reaksi minyak jarak kaliki dengan isopropil alkohol. Metode yang digunakan untuk membuat ester isopropil adalah melalui reaksi transesterifikasi yaitu mereaksikan minyak jarak kaliki dengan isopropanol. Ester isopropil yang diperoleh dianalisa dengan pengukuran angka asam, angka penyabunan, dan angka iodium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, tingkat perolehan tertinggi diperoleh pada kondisi operasi 6 jam dan rasio perbandingan minyak dengan isopropanol 1 : 10. Hal ini dapat dilihat dari nilai perolehan uji kualitas pada ketiga parameter antara lain : angka asam rata – rata 1,6830, angka penyabunan rata – rata 44,4356, dan angka iodium rata – rata 80,0480. Kata kunci : Minyak jarak kaliki, Biodiesel, ester isopropil.
ABSTRACT Ricinus oil is oil derived from the seeds of ricini tree. This oil contains trglycerides which consists of many types of fatty acids. One of the fatty acids contained in oil of ricini is ricini acid that has hidroksil group on carbon chain. This cluster can be converted to isopropyl branching to form a branced fatty acid. These fatty acids have many benefits including : as lubricant additive component gatherers, cosmetic, and plastic. One stage of the process gone through to converd oil into fatty acid branched Ricini is making esters that can be used as a biodiesel additive. This study aimed to make isopropyl esters and this characteristics. The method use to make isopropyl esters is via the transesterification reaction, the reaction of ricini oil with isopropanol. Isopropyl esters were analysed by measurement of acid value, saponification value, and iodine value. The results showed that the highest recovery rates obtained at 6 hours of operating conditions and oil ratio of 1:10 with isopropanol. It can be seen from the acquisition of quality testing on all three parameters are: average of acid number, saponification number, iodine number are 1,683 mgKOH/g sample, 44,4356 mgKOH/g sample and 80.0480 gI2/100 g sample respectely Keyword : Castor Oil, Biodiesel, Isopropyl Ester
PENDAHULUAN Peningkatan kebutuhan energi (BBM) yang sangat tinggi dewasa ini mendorong industri-industri pengeboran dan pengolahan minyak untuk meningkatkan produksi mereka. Peningkatan ini akan terus terjadi setiap tahunnya seiring dengan pengembangan teknologi yang semakin maju dan jumlah penduduk yang semakin meningkat. Akan tetapi BBM yang tetap menjadi tumpuan pemenuhan kebutuhan tersebut merupakan energi tak terbarukan. Hal ini berdampak besar bagi ketersediaan energi tersebut di masa depan. Oleh karena itu ada banyak Negara sekarang ini sedang menggalakkan penelitian dan pembuatan bahan bakar alternative seperti biodiesel. Salah satu jenis biodiesel yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah ester isopropyl. Ester isopropil dapat digunakan sebagai salah satu alternative bahan bakar nabati (BBN) yang dapat mensubtitusi BBM jenis solar. Ester Isopropil mampu mengurangi emisi gas karbon monoksida, sulfat, hidrokarbon polisiklik aromatik, nitrat hidrokarbon polisiklik aromatik dan partikel padatan (Utami et all., 2007). Selama ini ester 16
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN : 978-602-14822-1-6
isopropil hanya disintesis dari minyak bumi akan tetapi penggunaan ester isopropil yang disintesis dari minyak bumi dapat mencemari lingkungan. Ester isopropil yang ramah lingkungan dapat dibuat dari minyak nabati yang banyak tersedia sebagai hasil alam di Indonesia. Salah satu jenis minyak nabati yang potensial dapat dibuat menjadi ester isopropil adalah minyak jarak kaliki (Castrol oil). Berdasarkan penelusuran literatur diperoleh informasi bahwa minyak jarak kaliki mengandung asam-asam lemak tak jenuh tinggi yaitu asam risinoleat, asam linoleat, dan asam oleat. Asam lemak yang terkandung dalam minyak jarak kaliki dapat dikonversi menjadi ester bercabang seperti ester isopropil dengan menggunakan isopropil alkohol sebagai pereaksi. Isopropil alkohol merupakan produk turunan dari propana yang banyak diproduksi di industri gas alam. Isopropil alkohol ((CH3)2CHOH) adalah senyawa alkil alkohol berupa cairan yang tidak berwarna, berbau alkohol banyak digunakan sebagai pelarut lilin, minyak nabati, resin, ester selulosa. Bersifat iritan, meskipun tidak toksik sekali, mudah terbakar atau dapat dibakar pada suhu kamar. Metode yang dapat digunakan untuk mengkonversi minyak jarak kaliki menjadi ester isopropil adalah melalui reaksi transesterifikasi. Ester isopropil yang diperoleh ini dapat digunakan sebagai aditif pada biodiesel. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan melalui alur reaksi transesterifikasi yang merujuk pada metode yang dikerjakan oleh Karaosmanoglu (1996), dilanjutkan dengan pemurnian produk. Reaksi transesterifikasi diaksankan untuk mereaksikan minyak jarak kaliki dengan menggunakan pereaksi isopropanol. Prosedur rinci dari alur reaksi yang ditempuh adalah sebagai berikut: Minyak jarak kaliki ditambahkan isopropanol dan sodium hidroksida dalam reaktor yang dilengkapi refluks dan ditransesterifikasi pada suhu 60 oC. Rasio berat isopropanol terhadap minyak jarak kaliki adalah 5 : 1 , 8 : 1 dan 10 : 1, rasio sodium hidroksida terhadap minyak jarak kaliki 0,08 : 1. Reaksi dilangsungkan dengan variasi waktu 3 jam, 4 jam, 5 jam, dan 6 jam. Produk reaksi dicuci dengan menggunakan natrium bikarbonat hangat bersuhu 50 oC. Ester yang diperoleh dipisahkan dari pelarutnya dengan menggunakan rotavapour pada 212 mbar dan 40 oC selama 3 jam. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil perolehan ester isopropil dan karakteristiknya disajikan pada Tabel 1. Berdasarkan hasil penelitian pada tabel 1, maka sampel terbaik diperoleh pada waktu reaksi 6 jam dan rasio minyak jarak kaliki dengan isopropanol 1 : 10. Tabel 1. Perolehan ester isopropil dan karakteristiknya Sampel Var. Rasio
Berat Sampel (g)
% Yield
Kode
Waktu (Jam)
1
3 Jam
1:5
137,8
68,90
2
3 Jam
1:8
154,2
77,10
3
3 Jam
1 : 10
188,5
94,25
4
4 Jam
1:5
141,74
70,87
5
4 Jam
1:8
171,69
85,85
6
4 Jam
1 : 10
197,21
98,61
Bil. Asam (mg KOH/g)
Bil. Penyabunan (mg KOH/g)
3,8500 3,8500 2,8050 2,2000 2,2898 2,2440
56,1000 56,1000 50,4900 50,4900 50,4900 47,6850
3,3660 3,3000 2,2440 2,2898 2,2400 2,2400
50,4900 50,4900 44,4356 41,6584 45,3333 44,8800
Bil. Iodium (g I2/100 g)
80,5019 81,9160 77,4201 81,0346 80,7884 81,4265 17
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
7
5 Jam
1:5
151,03
75,52
8
5 Jam
1:8
190,42
95,21
9
5 Jam
1 : 10
198,27
99,14
10
6 Jam
1:5
187,04
93,52
11
6 Jam
1:8
189,98
94,99
12
6 Jam
1 : 10
198,93
99,47
ISBN : 978-602-14822-1-6 2,2000 2,1577 2,1577 2,1577 1,6830 1,6830 1,6830 1,6830 1,6830 1,6830 1,6830 1,6830 4,4880
Minyak Jarak Kaliki
44,4356 44,4356 41,6584 42,0750 39,6667 42,5000 42,0750 39,6667 38,5000 38,8812 38,8812 36,1040 71,5275
81,5328 80,0480 77,7790 82,6165 81,0819 78,1830 83,7903
a) Perolehan ester isopropyl Gambar 1 dan 2 berikut ini masing-masing menunjukkan hubungan antara waktu reaksi dengan perolehan ester isopropyl, dan hubungan antara rasio pereaksi dengan perolehan ester isopropil. Berdasarkan kedua gambar tersebut dapat diketahui bahwa waktu reaksi dan rasio pereaksi berbanding lurus dengan perolehan ester isopropyl. Semakin lama waktu reaksi dan semakin banyak jumlah pereaksi (isopropanol) yang digunakan maka perolehan ester isopropil (% yield) semakin meningkat. Perolehan tertinggi diperoleh pada waktu reaksi 6 jam dan rasio minyak jarak kaliki dengan pereaksi 1:10 (v/v) yakni sebesar 99,47 %.
Grafik antara Waktu Vs % Yield 100 99,47
99,14
99
98,61
% Yield
98 97
96 95 94,25
94 93 0
1
2
3 4 waktu (jam)
5
6
7
Gambar 1. Grafik hubungan antara waktu reaksi dengan % yield
18
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN : 978-602-14822-1-6
% Yied
Grafik antara Rasio Pereaksi Vs % Yield 100 99 98 97 96 95 94 93
99,47
94,99 93,52 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Rasio Pereaksi
Gambar 2. Grafik hubungan antara rasio pereaksi dengan % yield b) Bilangan Asam Pada gambar 3 dan gambar 4 dapat diketahui bahwa bilangan asam mengalami penurunan seiring dengan peningkatan waktu reaksi 3 jam, 4 jam, 5 jam, dan 6 jam dan rasio pereaksi dengan minyak adalah 5 : 1 ; 8 : 1 ; 10 : 1. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu reaksi dan semakin banyak jumlah pereaksi yang digunakan maka semakin berkurang bilangan asamnya. Masih tingginya bilangan asam pada produk ester isopropil yang tidak sesuai dengan standar baku mutu biodiesel (SNI) yakni maksimal 0,8 disebabkan karena produk masih mengandung campuran asam lemak. Pada tabel 1 angka asam minyak jarak kaliki lebih besar daripada angka asam ester isopropil yakni sebelum reaksi transesterifikasi angka asamnya adalah 4,4880 dan setelah reaksi transesterifikasi angka asam menjadi 1,6830 (pada waktu reaksi 6 jam dan rasio pereaksi dengan minyak 10 : 1). Hal ini disebabkan karena pada reaksi transesterifikasi digunakan isopropanol dan NaOH dalam bentuk larutan natrium isopropoksida sehingga mengakibatkan kadar asam menurun. Menurut Rismana (2007), semakin tinggi bilangan asam akan mengakibatkan semakin banyak minyak yang terhidrolisis.
Grafik antara waktu dengan bilangan asam Bilangan Asam
5,0000 4,0000
3,8500
3,3660
3,0000
2,2000
2,0000
1,6830
1,0000 0,0000 0
1
2
3
4
5
6
7
Waktu (Jam)
Gambar 3. Grafik hubungan antara waktu reaksi dengan bilangan asam
19
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN : 978-602-14822-1-6
Grafik antara Rasio Pereaksi Vs Bilangan Asam
Bilangan Asam
2,5000 2,2000
2,0000
2,1577 1,6830
1,5000 1,0000 0,5000
0,0000 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Rasio Pereaksi
Gambar 4. Grafik hubungan antara rasio pereaksi dengan bilangan asam
c) Angka Penyabunan Gambar 5 dan 6 menunjukkan bahwa semakin lama waktu reaksi dan semakin banyak jumlah pereaksi yang digunakan maka angka penyabunan juga semakin menurun. Angka penyabunan minyak sebelum reaksi transesterifikasi lebih besar dibandingkan angka penyabunan setelah reaksi transesterifikasi yakni sebelum reaksi transesterifikasi angka penyabunan 71,5275 dan setelah reaksi transesterifikasi angka penyabunan rata – rata 38,5000. Hal ini disebabkan karena dengan reaksi transesterifikasi terjadi pemisahan ester dan gliserol (yang banyak mengandung lemak) sehingga kadar lemak di dalam ester isopropil sedikit menurun sehingga mengakibatkan angka penyabunan juga menurun.
Bilangan Penyabunan
Grafik antara Waktu Vs Bilangan Penyabunan 60,0000
56,1000 50,4900
50,0000
44,4356 42,0750
40,0000
30,0000 20,0000 10,0000 0,0000 0
1
2
3
4
5
6
7
Waktu (Jam)
Gambar 5. Grafik hubungan antara waktu reaksi dengan bilangan penyabunan
20
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN : 978-602-14822-1-6
Grafik antara Rasio Pereaksi Vs Bilangan Penyabunan Bilangan Penyabunan
44,0000 42,0750
42,0000 40,0000
38,5000
38,0000
36,1040
36,0000 34,0000 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Rasio Pereaksi
Gambar 6. Grafik hubungan antara rasio pereaksi dengan bilangan penyabunan d) Angka Iodium Gambar 7 menunjukkan grafik hubungan antara waktu reaksi dengan angka iodium yang tidak beraturan, begitu pula pada gambar 8 menunjukkan hubungan antara rasio pereaksi dengan angka iodium yang tidak beraturan, dan jika dilihat pada tabel 1 bahwa angka iodium sebelum reaksi transesterifikasi dan setelah reaksi transesterifikasi memiliki nilai yang hampir sama yakni sebelum mengalami reaksi transesterifikasi angka iodium 83,7903 dan setelah reaksi transesterifikasi angka iodium menjadi 78,1830. Proses transesterifikasi bisa menyebabkan hilangnya gugus hidroksil dalam bentuk ester yang menyebabkan turunnya angka iodium. Menurut Rismana (2007), besarnya angka iodium berdasarkan banyaknya ikatan rangkap dalam asam lemaknya. Semakin besar bilangan iodium, maka semakin banyak ikatan rangkap yang ada dalam suatu minyak, maka minyak tersebut akan semakin mudah rusak, karena sifatnya yang mudah teroksidasi oleh oksigen dalam udara, senyawa kimia, atau proses pemanasan.
Bilangan Iodium
Grafik antara Waktu Vs Bilangan Iodium 82,0000 81,5000 81,0000 80,5000 80,0000 79,5000 79,0000 78,5000 78,0000 77,5000 77,0000
81,4265
78,1830 77,7790 77,4201 0
1
2
3
4
5
6
7
Waktu (Jam)
Gambar 7. Grafik hubungan antara waktu reaksi dengan bilangan iodium
21
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014
ISBN : 978-602-14822-1-6
Bilangan Iodium
Grafik antara Rasio pereaksi Vs Bilangan Iodium 81,5000 81,4000 81,3000 81,2000 81,1000 81,0000 80,9000 80,8000 80,7000
81,4265
81,0346
80,7884 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Rasio Pereaksi
Gambar 8. Grafik hubungan antara rasio pereaksi dengan bilangan iodium
KESIMPULAN Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa : 1. Produk ester melalui reaksi transesterifikasi minyak jarak kaliki dengan isopropanol dengan variasi waktu dan pereaksi memiliki karakteristik yang berbeda – beda. 2. Kondisi terbaik yang diperoleh pada penelitian ini adalah pada waktu reaksi transesterifikasi 6 jam dan perbandingan rasio minyak jarak kaliki dengan isopropanol 1 : 10 meskipun belum maksimal dan hanya memperoleh isopropil palmitat pada kondisi tersebut. 3. Perolehan ester isopropyl tertinggi adalah 99,47 % dan hasil uji kualitas ester isopropil yakni angka asam 1,6830 mgKOH/g sampel, angka penyabunan 38,8812 mgKOH/g sampel, dan angka iodium 78,1830 g I2/100 g sampel. UCAPAN TERIMA KASIH Makalah ini adalah bahagian dari hasil penelitian Hibah Strategis Nasional, oleh sebab itu penulis menyampaikan terima kasih kepada Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Ditjen Pendidikan Tinggi, atas pembiayaan penelitiaan ini. DAFTAR PUSTAKA 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)
Karaosmanoglu, F., (1996), Investigation of the Refining Step of Biodiesel Production, Energy & Fuels, 10, halaman 890-895. Kinsman,D.V., 1979, "Isostearic and Other Branched Acids", "Journal of American Oil Chemist' Society, volume 56 Nopember halaman 823A- 827A. K othe G, Matheaus A.C., R a T.W, . Ceta e u e s of a hed a d st aight-chain ester lemaks dete i ed i a ig itio ualit teste , Fuel –975 K othe G, “ha p C. A., a d R a T. W., Exhaust Emissions of Biodiesel, Petrodiesel, Neat Methyl Esters, a d Alka es i a Ne Te h olog E gi e , Energy & Fuels 2006, Volume 20, halaman 403-408 Knothe G, (2008) Desig e Biodiesel: Opti izi g Este le ak Co positio to I p o e Fuel P ope ties , Energy Fuels, 2008, 22 (2), halaman 1358-1364 Lee I., JohnsonL.A., dan Hammond E.G., 1996, "Use of Branched-Chain Esters to reduce the CrystallizationTemperatureof Biodiesel , JAOCS vol.72,no.10 halaman 1155-1160. Mose , B.R., da E ha , “.). , Dieste f o Olei A id: Synthesis, Low Temperatures Properties, and O idatio “ta ilit ,J A e Oil Che “o : hala a -680. Othmer, kirk. 1964. ͞Analisa Investasi Jarak Kaliki͟. http//:www.analisainvestasijarakkaliki.us. diakses 7 Oktober 2011. 22
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri II ATIM 2014 9) 10) 11) 12) 13)
ISBN : 978-602-14822-1-6
Pasae, Yoel, dan Benedictus. 2004. "Blending Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit dengan Biodiesel dari Minyak Kelapa". Dibiayai oleh LPPM UKI Paulus Makassar, tidak dipublikasikan. Pasae, Yoel, L.R., Corvis, dan Siahaya, Yusuf. 2005."Uji Unjuk Kerja Mesin Diesel Berbahan Bakar Biodiesel Sawit". Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan UPN Jogyakarta. Pasae, Yoel, D., Maxie, Prakoso, Tirto, dan Soerawidjaja, Tatang H..2005."Pengolahan Minyak Kelapa Sawit Sebagai Bahan Bakar Pembangkit Listrik Diesel di Sulawesi Selatan". Hibah PEKERTI Dirjen DIKTI. Suppes G. J., Goff M., Burkhart M. L., and BockwinkelM K., Mason H., Botts J. B., and Heppert J. A., (2001). Multifu tio al Diesel Fuel Additi es f o T igl e ides , Energy Fuels, 2001, 15 (1), halaman 151-157. Utami, T.S., Arbianti, R., dan Nurhasman, D. 2007. Kinetika Reaksi Transesterifikasi CPO terhadap Produk Metil Palmitat dalam Reaktor Tumpak. Di dalam Seminar Nasional Fundamental dan Aplikasi Teknik Kimia, Surabaya, 15 November 2007. Hlm. KR2-1-KR2-6.
23
