BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
B. Saran
Berdasarkan hasil penelitian dari percobaan yang telah dilakukan, penulis memberikan saran sebagai berikut:
1 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk variasi kondisi yang lain (jumlah metanol dan katalis) sehingga diperoleh kondisi optimum untuk semua faktor yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi.
2 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pembekuan biodiesel yang dihasilkan pada waktu reaksi rendah.
Angelo, C., Pinto, Lilian L. N. Guarieiro, Michelle J. C. Rezenda, Nubia M. Ribeiro, Ednildo A. Torres, Wilson A. Lpoes, Pedro A. de P. Pereira and Ailson B. de Andrade, 2005, Biodiesel: An Overview, J. Braz. Chem. Soc., Vol. 16, No. 6B, 1313-1330.
Atkins, P.W., 1999, Kimia Fisika, jilid 2 Edisi 4, Erlangga: Jakarta.
Augustine, R.L., 1995, Heterogenous Catalys for The Shynthetis Chemist,
Department of Chemistry Seton Hall University, New Jersey.
Berrios, M., Siles, J., Martin, M.A., Martin, A., 2007, A kinetic study of the esterification of freee fatty acids (FFA) in sunflower oil, Fuel, Spain vol 86.
Chi, L., 1999, The Production of Methyl Asters from Vegetable Oil/Fatty Acid Mixtures, Thesis, Department of Chemical Engineering and Applied. Cresswell, Clifford, J., Runquist, Olaf, A., Campbel, Malcom, M.,1982, Analisis
Spektrum Senyawa Organik Edisi ke 2, ITB press, Bandung.
Danarto, YC., T. Samun, 2005, Pengaruh aktivasi Karbon dari Sekam Padi pada Proses Adsorpsi Logam Cr(VI), Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UNS Surakarta.
Fischer, A., Oehm, C., Selle M., Werner P., 2005. Biotic and abiotic transformations of methyl tertiary butyl ether (MTBE). Environ Sci Pollut Res Int 12 (6): 381–6
Foon, C.S., May, C.Y., Ngan, M.A., And Hock, C.C., 2004, Kinetics Study On Transesterifikasi Of Palm Oil, Journal of Oil Palm Research Vol. 16 No. 2, Desember 2004, p. 19-29.
Freedman, B., Pryde.E.H., Mounts, T.L., 1984, Variables Affecting the Yields of Fatty Esters from Transesterfied Vegetable Oils.
Hamdan, S., 1992, Introduction to Zeolites: Shynthesis, Characterization and Modification, University Teknology Malaysia , Malaysia.
Hara, 1986, Utilization of Agrowastes for Buildinng Materials, International Research and Development Cooperation Division, AIST, MITI, Japan. Harjanti, Tri. B.S, 2008, Pembuatan Biodiesel dari Lemak Babi dengan Pereaksi
Metanol dan Katalis Logam Natrium, Skripsi S1, Jurusan Kimia MIPA, UNS, Surakarta.
Hart, H, 1983. Organic Chemistry, Sixth Edition, Haughton Mifflinco, Michigan. Houston,D.F, 1972, Rice Chemistry and Technology, American Association of
Cereal Chemist., Inc, Minnesota.
Ilgen, O., Dinder, I., Yildiz, M., Alptekin, E., Boz, N., Canacki, M., Akin, A.N., 2007, Investigation of Biodiesel Production from Canola Oil using Mg-Al 40 Hydrotalcite Catalysts, Turk J
Chem.
Ketaren, S., 2005, Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. UI Press, Jakarta.
Knothe, G., 2000, Monitoring a Progressing Transesterification Reaction by Fiber- Optic Near Infrared Spectroscopy with Correlation to 1H Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, J. Am. Oil Chem. Soc., 77, 9483, 489– 493.
Komarudin, K.S.N., Wah, L.M., Yuan, C.Y., Hamdan, H., Mat, H., 2004, Rice Husk Based Zeolite as Methane Adsorbent. Universitas Teknologi Malaysia, Skuday, Johor.
Krishnarao R. V., Subrahmanyam J., Kumar, T. J., (2000), Studies on the formation of black in rice husk silica ash, J. Ceramic Society, 21 , 99 – 104.
Mahvi, A. H., Alavi, N., Maleki, A., 2005, Application of Rice Husk and Its Ash in Cadmium Removal from Aqueous Solution, Pakistan Journal of Biological Sciences 8(5):721-723.
May, C.Y., Foon, C.S., Liang, Y.C., Nang, H.L.N., Ngan, M.A., Basiron, Y., 2004, Palm Diesel with Low Pour Point for Cold Climate Countries. www.Faqs.org/patents/app/20090199463 diakses 26 Nopember 2009 McLafferty, 1988, Interpretasi Spektra Massa. Gadjah Mada University,
Yogyakarta.
Mittlebach, M., Remschmidt, Claudia, 2004, Biodiesel The Comprehensive Handbook, Vienna: Boersedruck Ges.
Naik, M., Meher, L.C., Naik, S.N., Das, L.M., 2008, Production of Biodiesel from High Free Fatty Acid Karanja ( Pongamia pinnata) Oil, Biomass and Bioenergy, 32, 354-357.
Oscik, J., 1982, Adsorption, John Wiley and Sons, new York.
Ozbay, N., Nuray Oktar, and N. Alper Tapan, 2007, Esterification of Free Fatty acid in Waste Cooking Oils (WCO): Role of Ion-Exchange Resin, Fuel, Turkey, Vol 87.
Prasad C.S., Maiti K,N., Venugopal R., (2001), Effect of Rice Husk Ash in Whiteware Compositions, Ceramic International, 27, 629-635.
Putrajaya, Hidayat, 2008, Antara Bensin, Timbal dan Etanol, http://hematbensinsolar.blog.detik.com/2008/09/26/antarabensin-timbal-dan-etanol-2/ diakses 26 Nopember 2009
Putro, A.L., dan Prasetyo, D., 2007, Abu Sekam Padi sebagai Sumber Silika pada Sintesis Zeolit ZSM-5 Tanpa menggunakan Templat Organik. Akta Kimindi Vol.3 No.1 Oktober 2007:33-36.
Rohan, Ajib. 2005. Pengaruh Penambahan Al2O3-montmorillonit sebelum reaksi transesterifikasi jelantah minyak sawit terhadap konversi biodiesel Total. Skripsi S1. MIPA UGM, Yogyakarta.
Saefudin, Aep, 2005, Sintesis Biodiesel Melalui Reaksi Esterifikasi Minyak Jelantah dengan Katalis Montmorillonit Teraktivasi Asam Sulfat yang Dilanjutkan dengan Reaksi Transesterifikasi Terkatalisis NaOH, Skripsi S1. Jurusan Kimia, MIPA. UGM, Yogyakarta.
Shanta, N. C., 1992, Gas Chromatography of Fatty Acid, Journal Of Chromatography, Vol 624. hal 317.
Skoog, D.A., Holler, F.J & Nieman, A.T., 1997, Principle of Instrumental Analysis, Fifth Edition, New York, Hancourt Brace & Company.
Supandi, 2003, Pembuatan Biodiesel Melalui Transesterifikasi Minyak Kelapa Menggunakan Metanol dengan Katalis Natrium Metoksida (NaOCH3), Skripsi S1, Jurusan Kimia MIPA, UNS, Surakarta.
Sutarti, M. dan Rahmawati, M., 1994, Zeolit Tinjauan Literatur, Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta.
Topallar, H., Bayrak, Y., 1997, Investigation of Adsorption Isoterms of Myristic, Palmitic, and Stearic Acids on Rice Hull Ash, Departement of Chemistry, Faculty of Science and Letters, Trakya University, 22030 Edirne-Turkey. Van, Gerpen, J., Shanks, B., Pruzko, R., 2004, Biodiesel Production Technology,
National Renewable Energy laboratory, Collorado.
Z. Huaping, W. Zongbin, C. Yuanxiong, Z. Ping, D. Shijie, L. Xiaohua and M. Zongqiang, Chin. J. Catal, 2006, . 27, 391-396.
Zappi, M., Hernandez, M., Spark, D., Horne, J., Brough, M., 2003, A Review of the Engineering Aspects of the Biodiesel Industry, MSU Environmental Technology Research and Applications Laboratory Dave C. Swalm School of Chemical Engineering Mississippi State University, Mississippi.
ABSTRAK
Ade Irma Suryani, 2009. PENURUNAN ASAM LEMAK BEBAS DAN
TRANSESTERIFIKASI MINYAK JELANTAH MENGGUNAKAN
KOPELARUT METIL TERSIER BUTIL ETER (MTBE). Skripsi. Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret
Telah dilakukan penelitian penurunan asam lemak bebas dan transesterifikasi minyak jelantah menggunakan kopelarut metil tersier butil eter (MTBE). Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas penurunan asam lemak bebas dengan metode esterifikasi dan adsorpsi menggunakan abu sekam padi dan zeolit, menentukan kondisi optimum jumlah kopelarut dan waktu reaksi transesterifikasi, dan mengukur sifat fisik biodiesel yang dihasilkan.
Esterifikasi dilakukan dengan mencampur minyak, metanol (6:1) dan katalis H2SO4 1% (b/b) pada suhu 55 °C selama 2 jam. Adsorpsi dilakukan dengan mengaduk campuran 10% (b/b) adsorben dengan minyak selama 2 jam. Transesterifikasi dilakukan dengan mereaksikan minyak jelantah dengan metanol (27:1) dan katalis NaOH 1% b/b pada temperatur kamar. Reaksi dilakukan dengan memvariasi jumlah kopelarut dengan perbandingan volume 0,5:;1:1;1,5:1;2:1 dan variasi waktu reaksi 1, 3, 5, 7, 9 menit. Hasil diidentifikasi secara kualitatif dan kuantitatif dengan spektrometer 1H NMR dan struktur metil-metil ester dilakukan dengan analisis dari data GC-MS. Karakterisasi sifat fisik biodiesel dilakukan berdasarkan metode standar American Society for Testing Materials (ASTM) dan Dirjen Migas.
Kadar asam lemak bebas dapat diturunkan dengan efektif menggunakan metode esterifikasi dan adsorpsi menggunakan abu sekam padi dan zeolit. Rendemen minyak dari esterifikasi dan adsorpsi menggunakan abu sekam padi dan zeolit berturut-turut adalah 77%; 88%; dan 89% (v/v). Analisa hasil
transesterifikasi dari spektra 1H NMR diperoleh kondisi optimum pada perbandingan kopelarut MTBE 0,5:1 dan waktu reaksi 7 menit dengan kandungan metil ester > 99%. Biodiesel telah memenuhi standar bahan bakar diesel kecuali sisa karbon, kandungan air dan sedimen.
Kata kunci: asam lemak bebas, transesterifikasi, kopelarut, MTBE
ABSTRACT
Ade Irma Suryani, 2009. FREE FATTY ACID REDUCTION AND TRANSESTERIFICATION OF WASTE COOKING OIL USING METHYL TERTIER BUTHYL ETHER (MTBE) COSOLVENT. Thesis. Department of Chemistry. Mathematic and Science Faculty. Sebelas Maret University.
Free fatty acid reduction and transeserification of waste cooking oil using methyl tertier buthyl eter (MTBE) cosolvent has been done. The aims of the research were to know effectiveness of free fatty acid reducing methods with esterification and adsorption using rice husk ash (RHA) and zeolite, to determine optimum condition of MTBE amount and reaction time of transesterification, and biodiesel physical properties.
Esterification was conducted with mixed oil, methanol (6:1) and H2SO4 catalyst 1% (w/w) during 2 hours at 55 °C. Adsorption was carried out with stirred mixture of adsorbent 10% (w/w) with oil during 2 hours. Transesterification was carried out with reacted between waste cooking oil and methanol with NaOH 1% (w/w) catalyst at room temperature. Reaction was performed with variation of cosolvent amount with comparison of volume 0,5:1; 1:1; 1,5:1; 2:1 and variation of reaction time 1, 3, 5, 7, 9 minutes. The product was identified quantitatively and qualitatively by 1H NMR spectrometer and methyl esters structure was determined by using the analyst data of GC-MS. Caracretization of the physical properties based on American Society of testing Materials (ASTM) and Dirjen Migas standard.
Free fatty acid level can be reduced by esterification and adsorption using RHA and zeolite effectively. Oil rendement of esterification and adsorption using RHA and zeolite are 77%; 88%; and 89% (v/v). Analyzed transesterification product of 1H NMR spectra showed that optimum condition of reaction was reached when MTBE comparison was 0,5:1 and reaction times was 7 minute. In this condition methyl etser contain was > 99%. Physical properties of biodiesel meet to specification standard of diesel fuel except several parameters, i.e: carbon residue, water and sediment contents.
Keyword: free fatty acid, transesterification, cosolvent, MTBE
MOTTO
“Sesungguhnya hanya kepada Allah aku mengadukan kesusahan dan kesedihanku”.
(Q.S. Yusuf: 86)
“ Dan orang-orang yang soleh (berada) di dalam taman-taman jannah, mereka memperoleh apa yang mereka kehendaki di sisi Rabb mereka. Yang demikian itu adalah karunia yang besar”.
(Q.S. Asy Syuura: 22)
“Tidaklah dunia itu dibanding dengan akhirat melainkan bagaikan salah seorang kamu yang memasukkan jari tangannya ke dalam lautan, perhatikanlah yang dibawa oleh jari itu?!”
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan kepada:
Abi & Umi yang tercinta
K edua adikku Y uli & Agung yang kusayang
M bah K ung & M bah Uti yang selalu mendidikku
T emen-temen seperj uangan Anis, Dennies, Eni, I da, Dyah, Wiwit, M b N aning, As Y un, M aya,
Anggun, Al Qosh, M b Fafa, Lala, H asan, Agus dan temen-temen angkatan 2004 semua.
Adik sepupuku yang membuatku ceria dan ingat: Aira dan N afisah, j uga H andoko, Y usuf, Joko.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Penurunan Asam Lemak Bebas dan Transesterifikasi Minyak Jelantah dengan Kopelarut Metil Tersier Butil Eter (MTBE)”. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Drs. Sutarno, M.Sc, Ph.D selaku Dekan FMIPA UNS
2. Bapak Prof. Drs. Sentot Budi Raharjo, Ph.D selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA UNS
3. Bapak I.F. Nurcahyo, M.Si selaku Pembimbing I sekaligus ketua Lab Dasar Kimia FMIPA UNS
4. Bapak Yuniawan Hidayat, M.Si selaku Pembimbing II
5. Bapak Dr. rer. Nat. A. Heru Wibowo, MSi selaku Ketua Sub-Lab Kimia Pusat UNS sekaligus sebagai pembimbing akademis
6. Ketua Lab Kimia Organik FMIPA dan Lab Teknologi Minyak Bumi Gas dan Batubara FT UGM Yogyakarta
7. Ketua Lab Kimia Instrumen UPI Bandung 8. Bapak-Ibu dosen Jurusan kimia FMIPA UNS 9. Teman-teman MIPA Kimia UNS angkatan 2004
10. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amin
Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dalam penukisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakannya. Namun demikian, penulis berharap semoga karya ini bermanfaat bagi pembaca.
Surakarta, Nopember 2009
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN ... iii
HALAMAN ABSTRAK... iv
HALAMAN ABSTRACT... v
HALAMAN MOTTO... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN... vii
KATA PENGANTAR... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Perumusan Masalah 1. Identifikasi Masalah... 3 2. Batasan Masalah ... 3 3. Rumusan Masalah... 4 C. Tujuan Penelitian ... 4 D. Manfaat Penelitian... 4
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka 1. Biodiesel ... 5
2. Minyak Jelantah ... 7
3. Adsorpsi ... 9
4. Abu Sekam Padi ... 10
5. Zeolit ... 11
6. MTBE ... 12
B. Kerangka Pemikiran ... 19
C. Hipotesis ... 20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Metode Penelitian ... 21
B. Tempat dan Waktu Penelitian ... 21
C. Alat dan Bahan 1. Alat yang digunakan ... 21
2. Bahan yang digunakan ... 22
D. Prosedur Penelitian 1. Penurunan Asam lemak Bebas ... 23
2. Pembuatan Biodiesel... 24
3. Karakterisasi Biodiesel ... 25
E. Teknik Pengumpulan Data ... 25
F. Teknik Analisis Data .. ... 25
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Penurunan Asam lemak Bebas ... 27
B. Transesterifikasi Minyak Jelantah ... 28
C. Analisis Hasil Biodiesel Menggunakan 1H NMR ... 30
1. Analisa Spektra 1H NMR ... 30
2. Penentuan Jumlah MTBE optimum ... 31
3. Penentuan waktu reaksi optimum ... 32
D. Analisis Hasil Biodiesel Menggunakan GC-MS ... 33
E. Analisis Sifat Fisika Biodiesel ... 35
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 39
B. Saran ... 39
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Komposisi Asam Lemak Minyak Inti Kelapa Sawit ... 8
Tabel 2. Sifat Fisika dari Kopelarut ... 13
Tabel 3. Beberapa Standar Parameter Sifat Fisik Biodiesel ... 18
Tabel 4. Hasil Penurunan Bilangan Asam dengan Variasi Perlakuan ... 27
Tabel 5. Sifat Fisik Biodiesel pada Suhu Kamar ... 29
Tabel 6. Kandungan Senyawa dalam Biodiesel dengan MTBE (0,5:1) dan Waktu Reaksi 7 Menit ... 34