BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil
Dalam penelitian ini biodiesel diperoleh setelah melalui tiga proses yaitu transesterifikasi, pemisahan, dan pencucian/pengeringan. Setelah biodiesel dihasilkan maka langkah selanjutnya adalah menganalisa dengan cara membandingkan pada biodiesel standar produksi BPPT. Parameter-parameter yang menjadi pembanding adalah kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik pada biodiesel.
IV.1.1 Analisa Kandungan Senyawa dalam Biodiesel
Analisa kandungan senyawa dalam biodiesel ditujukan untuk mengetahui apakah biodiesel yang dihasilkan sudah sesuai dengan biodiesel standar. Pengukuran kandungan senyawa dilakukan dengan menggunakan instrumen UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan GC.
IV.1.1.1 Perbandingan senyawa yang terkandung dalam biodiesel menggunakan radiasi berkas elektromagnetik pada UV/Vis spektrofotometer SP8-400.
Pada pengukuran kandungan senyawa terjadi penyerapan radiasi berkas elektromagnetik pada panjang gelombang 200–450 nm. Hasil pengukuran ini secara lebih jelas ditampilkan pada gambar 4.1 di bawah ini.
Gambar 4.1 Grafik hubungan serapan biodiesel terhadap berkas radiasi elektromagnetik.
Gambar 4.1 menunjukkan grafik hubungan serapan biodiesel standar dan biodiesel sampel terhadap panjang gelombang radiasi berkas elektromagnetik dengan panjang gelombang 200-450 nm pada berbagai sampel biodiesel. Secara umum bentuk grafik yang dihasilkan memiliki bentuk yang sama. Ini terlihat pada panjang gelombang 200-450 nm besarnya serapan pada biodiesel standar dan sampel adalah sama.
IV.1.2 Perbandingan jenis senyawa yang terkandung dalam biodiesel menggunakan GC.
Pengukuran ini ditujukan untuk membandingkan jenis senyawa biodiesel sampel dengan senyawa biodiesel standar menggunakan GC. Pada pengukuran ini, sampel yang dinjeksikan kedalam GC mengalami dua proses, yaitu interaksi dengan fase diam dan pemisahan rantai karbon. Hasil dari pengukuran kandungan senyawa dalam biodiesel ini tampak pada gambar 4.2 sampai gambar 4.10 di bawah ini.
Gambar 4.2 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah.
Gambar 4.3 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 1.
Gambar 4.4 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 2.
Gambar 4.5 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 3.
Gambar 4.6 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor biodiesel sampel 4.
Gambar 4.7 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 5.
Gambar 4.8 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 6.
Gambar 4.9 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 7.
Gambar 4.10 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel standar.
Gambar 4.2 grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah, menggambarkan komponen yang ada pada jelantah. Grafik ini berbeda dengan gambar 4.3 sampai gambar 4.10. Perbedaan bentuk grafik ini menunjukkan bahwa senyawa penyusun jelantah berbeda dengan senyawa penyusun biodiesel sampel dan biodiesel standar. Perbedaan senyawa menunjukkan bahwa biodiesel berbeda dengan jelantah. Sedangkan untuk gambar 4.3 sampai gambar 4.10 secara umum tidak terdapat perbedaan. Ini menunjukkan bahwa senyawa yang ada pada biodiesel sampel sama dengan biodiesel standar.
Pengukuran kandungan senyawa ini dilakukan pada kondisi yang sama yaitu pada suhu kolom 180 0C, suhu injektor 260 0C, dan suhu detektor 260 0C dengan lamanya waktu pengukuran adalah 2000 sekon. Pengukuran pada kondisi yang
sama ini juga dilakukan pada seluruh biodiesel sampel, yang datanya dilampirkan pada lampiran.
IV.1.3 Pengukuran turbiditas dan viskositas kinematik biodiesel.
Selain melihat kandungan senyawa yang dihasilkan, pada penelitian ini juga dibahas mengenai turbiditas dan viskositas kinematik biodiesel. Grafik hasil pengukuran turbiditas dapat dilihat pada lampiran dan viskositas kinematik biodiesel secara lebih jelas ditampilkan pada tabel 4.1 berikut ini :
Tabel 4.1 Turbiditas awal dan akhir dan viskositas kinematik biodiesel dengan komposisi NaOH 3 gram dan jelantah 500 ml pada suhu 28 0C
Biodiesel sampel Metanol (ml) Turbiditas awal (NTU) Turbiditas akhir (NTU) Viskositas kinematik (mm2/s) Volume biodiesel (ml) 1 60 41,25 5,92 6,494 250 2 70 5,66 0,80 5,263 260 3 80 13,02 0,69 4,815 283 4 90 10,25 8,36 4,815 358 5 100 12,95 5,34 4,199 406 6 100 15,39 12,52 4,143 370 7 100 4,255 359
Dari table 4.1 terlihat bahwa hasil pengukuran turbiditas akhir berbeda dengan hasil pengukuran turbiditas awal. Perbedaan ini terlihat secara jelas pada biodiesel dengan komposisi metanol 60 ml. Pada pengukuran awal didapatkan nilai turbiditas sebesar 41,25 NTU dan setelah 75 hari kemudian dilakukan pengukuran untuk kedua kali, dan didapatkan nilai turbiditas menjadi 5,2 NTU. Dari grafik tampak bahwa secara umum turbiditas mengalami penurunan.
Penurunan ini menunjukkan bahwa konsentrasi partikel telah mengendap. Pengendapan partikel pada biodiesel terjadi selama 75 hari setelah pengukuran.
Selain pengukuran kandungan senyawa dan turbiditas biodiesel, juga dilakukan pengukuran viskositas kinematik biodiesel. pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kekentalan kinematik biodiesel. Pengukuran viskositas kinematik biodiesel sampel dilakukan pada suhu kamar. Perhitungan dalam pengukuran viskositas biodiesel dilakukan dengan cara dibandingkan dengan viskositas kinematik biodiesel standar.
Dengan mengetahui viskositas kinematik biodiesel standar (υstandar) yaitu sebesar 4,199 mm2/s pada suhu 40 0C, waktu alir biodiesel standar ( ) dan waktu alir biodiesel sampel (
dar s t tan Δ sampel t
Δ ), maka persamaan (2.14) dapat digunakan untuk menghitung viskositas kinematik biodiesel sampel (υsampel).
Pengukuran dilakukan dengan menghitung waktu yang dibutuhkan biodiesel bervolume 50 ml untuk mengalir turun dari penampung 1 ke penampung 2 yang terletak di atas neraca ohause. Waktu yang dibutuhkan untuk tiap biodiesel berbeda-beda tergantung dari viskositas tiap biodiesel. Hasil dari pengukuran waktu alir biodiesel ditampilkan pada gambar 4.11 berikut ini.
Gambar 4.11 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel standar dengan menggunakan neraca ohause.
Biodiesel bervolume 50 ml mengalir dari penampung 1 ke penampung 2. Penampung 2 merupakan sebuah penampung yang terletak tepat di atas neraca ohause seperti terlihat pada gambar 3.2 pada Bab 3 Eksperimen. Biodiesel akan mengalir turun ke penampung 2 dalam waktu tertentu. Untuk biodiesel dengan volume 50 ml, memiliki massa tertentu tergantung dari massa jenisnya.
Biodiesel bervolume 50 ml dialirkan. Kemudian perpindahan biodiesel ini dicatat sebagai fungsi massa terhadap waktu. Seperti terlihat pada gambar 4.11 grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel standar menggunakan neraca ohause. Massa yang terukur pertama kali adalah sebanyak 0,23 gram setelah 5 sekon biodiesel mengalir, setelah itu massa keseluruhan terukur menjadi 42,92 gram setelah 80 sekon. Ini berarti bahwa biodiesel dengan volume 50 ml
memiliki massa total 42,92 gram berpindah dari penampung 1 ke penampung 2 membutuhkan waktu 75 sekon. Waktu 75 sekon didapat dari selisih waktu perhitungan waktu akhir dikurangi waktu awal massa terukur oleh neraca ohause.
Proses dan hasil perhitungan relatif berdasar waktu alir biodiesel, terlampir pada Lampiran E Perhitungan viskositas kinematik untuk masing-masing biodiesel. Nilai untuk masing-masing biodiesel tertera secara jelas pada gambar 4.12 berikut ini :
Grafik viskositas kinematik biodiesel terhadap komposisi metanol 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 55 65 75 85 95 105 Volume metanol (ml) V is kos it as ki ne m a ti k bi odi es el (m m 2 /s )
Gambar 4.12 Grafik hubungan viskositas kinematik terhadap komposisi metanol pada biodiesel berbahan baku jelantah 500ml dan NaOH 3gram.
Hasil perhitungan viskositas kinematik biodiesel pada suhu kamar diperoleh bahwa biodiesel dengan komposisi methanol 60 ml memiliki viskositas tertinggi. Dari hasil pengukuran didapatkan nilai viskositas kinematik biodiesel sampel dengan jangkauan 4,143-6,494 mm2/s.