PENINGKATAN MUTU BIODIESEL DARI MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
B. Penelitian Utama
1. Bilangan Asam
Bilangan asam adalah jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak. Bilangan asam dipergunakan untuk mengukur jumlah asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak. Semakin besar nilai bilangan asam maka semakin banyak asam lemak bebas yang terkandung dalam biodiesel. Kandungan asam lemak yang tinggi dalam biodiesel akan menyebabkan terjadinya deposit pada sistem pembakaran dan akan menyebabkan korosi.
Dari hasil analisa keragaman (Lampiran 3) menunjukkan bahwa jenis adsorben berpengaruh nyata terhadap bilangan asam dari biodiesel pada taraf α=5%. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan adsorben untuk pemurnian menyebabkan penurunan bilangan asam biodiesel. Data hasil analisa bilangan asam dapat dilihat pada Gambar 14.
28 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 biodiesel cuci arang aktif
bentonit diatomit kaolin talk zeolit biodiesel kasar jenis adsorben b ilan g a n asam ( m g K O H /g )
Gambar 14. Diagram batang bilangan asam biodiesel berdasarkan jenis adsorben
Pada Gambar 14 terlihat bahwa penggunaan adsorben untuk pemurnian biodiesel dapat menurunkan bilangan asam. Nilai bilangan asam biodiesel berkisar antara 0,29 – 0,55 mg KOH/g. Nilai bilangan asam ini memenuhi Standar Mutu Nasional Biodiesel yang ditetapkan oleh Badan Standarisasi Nasional, yaitu maksimum 0,8 mg KOH/g. Kandungan asam lemak bebas biodiesel hasil pemurnian dengan adsorben dan dengan pencucian sebanyak 3 kali masih dibawah nilai spesifikasi maksimum mutu biodiesel.
Pemurnian dengan menggunakan adsorben menghasilkan biodiesel dengan kandungan asam lemak bebas lebih rendah dari biodiesel kasar dan biodiesel cuci. Dari Gambar 14 diketahui bahwa dengan pencucian biodiesel sebanyak 3 kali dapat menurunkan kandungan asam lemak bebas biodiesel, tetapi penggunaan adsorben lebih efektif dalam menurunkan kandungan asam lemak bebas dari biodiesel. Hal ini dikarenakan adsorben yang digunakan dalam proses pemurnian akan mengadsorp asam lemak bebas dari biodiesel sesuai dengan pernyataan Ketaren (1985) bahwa adsorben akan menyerap suspensi koloid (gum dan resin), asam lemak bebas serta hasil oksidasi minyak seperti peroksida. Nilai bilangan asam yang rendah menunjukkan asam lemak bebas yang terkandung dalam biodiesel rendah.
29
2. Nilai pH
Hasil analisa keragaman (Lampiran 5) menunjukkan bahwa jenis adsorben berpengaruh nyata terhadap pH biodiesel yang dihasilkan. Nilai pH biodiesel yang dimurnikan dengan adsorben berkisar antara 7,17-10,55. Nilai pH ini lebih rendah dari pH biodiesel awal sebelum pemurnian. Penggunaan adsorben pada pemurnian biodiesel dapat menurunkan pH biodiesel. Nilai pH biodiesel merupakan indikasi adanya katalis yang tidak bereaksi dalam proses transesterifikasi. Kadar katalis yang tinggi dalam biodiesel dapat menyebabkan korosi pada mesin.
Tabel 5. Nilai pH biodiesel
Jenis Adsorben pH Biodiesel kasar 10,85 Biodiesel cuci 8,05 Arang aktif 10,52 Bentonit 7,17 Diatomit 10,55 Kaolin 10,24 Talk 10,30 Zeolit 9,02
Dari Tabel 5 diketahui bahwa penggunaan adsorben untuk pemurnian biodiesel cenderung menurunkan nilai pH biodiesel. Nilai pH biodiesel yang diharapkan adalah netral. Nilai pH awal biodiesel sebelum pemurnian adalah 10, 85. Nilai pH biodiesel mengalami penurunan setelah pencucian maupun pemurnian dengan adsorben.
Pencucian biodiesel sebanyak 3 kali dapat menurunkan pH biodiesel lebih besar dibandingkan dengan penggunaan arang aktif, diatomit, kaolin, talk dan zeolit. Penggunaan bentonit untuk pemurnian menghasilkan biodiesel dengan pH lebih rendah dari biodiesel cuci yaitu sebesar 7,17. Nilai pH ini sesuai dengan pH biodiesel yang diharapkan yaitu netral. Nilai pH netral menunjukkan tidak ada katalis dalam biodiesel.
30
3. Kadar Sabun dan Katalis
Jenis adsorben tidak berpengaruh nyata terhadap kadar sabun sebaliknya jenis adsorben berpengaruh nyata terhadap kadar katalis biodiesel yang dihasilkan (Lampiran 7 dan Lampiran 8). Dari Tabel 6 diketahui bahwa kadar sabun biodiesel yang menggunakan bentonit untuk pencucian lebih rendah diantara yang lainnya. Biodiesel cuci dan biodiesel yang menggunakan arang aktif untuk pemurnian memiliki kadar sabun yang sama yaitu sebesar 4,4 mg sabun/g sampel, sedangkan zeolit memiliki kadar sabun tertinggi yaitu sebesar 6,4 mg sabun/g sampel.
Tabel 6. Kadar sabun biodiesel
Jenis Adsorben Kadar Sabun (mg sabun/ g sampel) Biodiesel kasar 7,1 Biodiesel cuci 4,4 Arang aktif 4,4 Bentonit 1,9 Diatomit 3,7 Kaolin 3,3 Talk 5,3 Zeolit 6,4
Bentonit, diatomit dan kaolin memiliki kemampuan mengadsorp sabun lebih baik dari arang yang telah diaktifkan. Hal ini menyebabkan kadar sabun dalam biodiesel menjadi rendah dari kadar sabun awal 7,1 mg sabun/g sampel menjadi 1,9 mg sabun/g sampel setelah dimurnikan dengan bentonit, 3,7 mg sabun/g sampel dengan diatomit dan 3,3 mg sabun/g sampel dengan kaolin. Sedangkan zeolit dan talk memiliki kemampuan mengadsorp sabun lebih rendah dari bentonit, diatomit dan kaolin, termasuk dari biodiesel cuci.
31 Tabel 7. Kadar katalis biodiesel
Jenis Adsorben Kadar Katalis
(mg KOH/ g sampel) Biodiesel kasar 0,13 Biodiesel cuci 0,0 Arang aktif 0,6 Bentonit 0,0 Diatomit 0,7 Kaolin 0,7 Talk 0,6 Zeolit 0,3
Dari Tabel 7 diketahui bahwa efektifitas adsorpsi adsorben terhadap katalis lebih rendah dari pencucian biodiesel. Hal ini dimungkinkan karena kemampuan adsorben untuk mengadsorpsi katalis masih rendah karena belum diaktivasi, sehingga luas permukaan adsorben masih kecil dan porositas adsorben masih rendah.
Kadar katalis awal biodiesel adalah 0,13 mg KOH/ sampel. Setelah pencucian kadar katalis biodiesel turun menjadi 0,0 mg KOH/ g sampel. Penggunaan bentonit untuk pemurnian juga menurunkan kadar katalis biodiesel menjadi 0,0 mg KOH/g sampel. Hal ini menunjukkan efektifitas adsorpsi bentonit sama dengan pencucian biodiesel. Efektifitas Arang aktif, diatomit, kaolin, talk dan zeolit untuk mengadsorp katalis lebih rendah dari bentonit dan pencucian biodiesel. Secara keseluruhan dapat dilihat bahwa penggunaan adsorben dapat menurunkan kadar katalis biodiesel.
Adanya katalis dalam biodiesel juga dapat dilihat dari nilai pH biodiesel. Kadar katalis biodiesel berbanding lurus dengan pH biodiesel, semakin tinggi kadar katalis maka semakin tinggi pula nilai pH biodiesel. Katalis yang terkandung dalam biodiesel dapat menyebabkan korosi pada mesin. Karena itu diharapkan biodiesel bebas dari katalis.
32
