SARAN - Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Antioksidan Terhadap Ketahanan Oksidasi Biodiesel dari J

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.

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, Cleveland- Ohio.

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 1. Gambar Bahan-Bahan yang Digunakan dalam Penelitian

Jenis Antioksidan yang ditambahkan

A. Minyak Jarak Pagar B. Biodiesel

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: WPO-WP Densitas (t°C) = = 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: A x N x B Bilangan asam = G M x A x N 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:

(m1-m2)

Kadar air (%) = 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 H H O R C C (CH2)nC OH + I2 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:

12,69 x N x (Vo-V1) Bilangan iod =

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 O R1 C OH + NaOH/KOH R1 C ONa/K + H2O b. O H2C O C R1 H2C OH O O HC O C R2 + NaOH/KOH HC OH + 3 R C ONa/K H2C O C R3 H2C 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:

56,1 x N x (Vo-V1) Bilangan penyabunan =

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

Lampiran 3. Nomenklatur A1 = Antioksidan BHT A2 = Antioksidan TBHQ A3 = Antioksidan Formula X B1 = Konsentrasi antioksidan 0.03 % B2 = Konsentrasi antioksidan 0.05 % B3 = Konsentrasi antioksidan 0.07 % B4 = Konsentrasi antioksidan 0.1 %

C1 = Lama penyimpanan 1 minggu C2 = Lama penyimpanan 2 minggu C3 = Lama penyimpanan 3 minggu C4 = Lama penyimpanan 4 minggu

Lampiran 4. Rekapitulasi Analisis Bilangan Peroksida Biodiesel Selama Penyimpanan Kombinasi Perlakuan Ulangan Minggu 0 1 2 3 4 A1B1 1 8,55 15,20 21,14 26,54 2 8,07 14,24 20,24 25,64 Rata-rata 4,75 8,31 14,72 20,69 26,09 A1B2 1 8,07 14,25 20,25 24,74 2 8,08 13,30 19,79 24,29 Rata-rata 4,75 8,07 13,78 20,02 24,51 A1B3 1 7,13 13,29 18,00 23,84 2 7,60 13,30 18,90 24,73 Rata-rata 4,75 7,36 13,30 18,45 24,28 A1B4 1 7,12 12,83 18,00 23,85 2 7,13 12,35 18,00 22,94 Rata-rata 4,75 7,12 12,59 18,00 23,39 A2B1 1 8,07 14,73 17,10 19,79 2 8,07 14,25 18,00 18,86 Rata-rata 4,75 8,07 14,49 17,55 19,33 A2B2 1 7,60 13,29 16,18 19,79 2 7,60 13,30 17,09 17,99 Rata-rata 4,75 7,60 13,30 16,64 18,89 A2B3 1 7,60 11,87 16,20 17,99 2 7,13 12,82 15,74 18,90 Rata-rata 4,75 7,36 12,34 15,97 18,45 A2B4 1 6,65 11,88 15,30 16,65 2 6,18 12,35 15,75 17,55 Rata-rata 4,75 6,41 12,11 15,53 17,10 A3B1 1 10,92 21,85 32,83 37,66 2 9,98 20,89 32,38 38,25 Rata-rata 4,75 10,45 21,37 32,61 38,25 A3B2 1 9,97 20,90 31,50 37,35 2 9,97 21,85 30,58 36,00 Rata-rata 4,75 9,97 21,38 31,04 36,68 A3B3 1 8,55 20,41 29,70 35,08 2 8,08 20,89 29,70 35,98 Rata-rata 4,75 8,31 20,65 29,70 35,53 A3B4 1 7,60 19,95 26,99 31,50 2 7,60 18,99 28,79 32,38 Rata-rata 4,75 7,60 19,47 27,89 31,94 Kontrol 1 14,25 25,65 49,93 70,16 2 14,73 26,13 50,82 67,47 Rata-rata 4,75 14,49 25,89 50,37 68,82

Lampiran 5. Rekapitulasi Analisis Bilangan Asam Biodiesel Selama Penyimpanan Kombinasi Perlakuan Ulangan Minggu 0 1 2 3 4 A1B1 1 0,23 0,26 0,27 0,30 2 0,23 0,22 0,23 0,26 Rata-rata 0.20 0,23 0,24 0,28 0,28 A1B2 1 0,19 0,22 0,31 0,26 2 0,19 0,26 0,27 0,30 Rata-rata 0.20 0,19 0,24 0,32 0,28 A1B3 1 0,19 0,26 0,23 0,30 2 0,23 0,22 0,23 0,26 Rata-rata 0.20 0,21 0,24 0,26 0,28 A1B4 1 0,19 0,22 0,23 0,26 2 0,19 0,22 0,19 0,26 Rata-rata 0.20 0,19 0,22 0,23 0,26 A2B1 1 0,23 0,22 0,23 0,30 2 0,19 0,26 0,23 0,30 Rata-rata 0.20 0,21 0,24 0,26 0,30 A2B2 1 0,19 0,22 0,19 0,30 2 0,23 0,22 0,23 0,34 Rata-rata 0.20 0,21 0,22 0,23 0,32 A2B3 1 0,23 0,22 0,23 0,26 2 0,19 0,26 0,19 0,30 Rata-rata 0.20 0,21 0,24 0,23 0,28 A2B4 1 0,19 0,22 0,23 0,26 2 0,19 0,22 0,19 0,26 Rata-rata 0.20 0,19 0,22 0,23 0,26 A3B1 1 0,23 0,22 0,27 0,34 2 0,23 0,26 0,27 0,30 Rata-rata 0.20 0,23 0,24 0,30 0,32 A3B2 1 0,23 0,26 0,27 0,30 2 0,23 0,26 0,23 0,34 Rata-rata 0.20 0,23 0,26 0,28 0,32 A3B3 1 0,19 0,26 0,23 0,30 2 0,23 0,22 0,23 0,30 Rata-rata 0.20 0,21 0,24 0,26 0,30 A3B4 1 0,23 0,26 0,23 0,30 2 0,19 0,26 0,23 0,26 Rata-rata 0.20 0,21 0,26 0,26 0,28 Kontrol 1 0,23 0,26 0,27 0,34 2 0,26 0,26 0,27 0,38 Rata-rata 0.20 0,24 0,26 0,30 0,36

Lampiran 6. Rekapitulasi Analisis Viskositas Biodiesel Selama Penyimpanan Kombinasi Perlakuan Ulangan Minggu 0 1 2 3 4 A1B1 1 4,73 4,85 4,99 4,97 2 4,67 4,85 4,95 4,87 Rata-rata 4,63 4,70 4,85 4,97 4,92 A1B2 1 4,70 4,83 4,94 4,90 2 4,71 4,83 5,01 4,83 Rata-rata 4,63 4,70 4,83 4,97 4,87 A1B3 1 4,58 4,85 4,84 4,79 2 4,67 4,89 4,87 4,79 Rata-rata 4,63 4,63 4,87 4,86 4,79 A1B4 1 4,67 4,82 4,81 4,79 2 4,66 4,87 4,85 4,75 Rata-rata 4,63 4,67 4,85 4,83 4,77 A2B1 1 4,77 4,82 4,89 4,76 2 4,76 4,89 4,87 4,76 Rata-rata 4,63 4,77 4,85 4,88 4,76 A2B2 1 4,75 4,88 4,90 4,87 2 4,75 4,85 4,86 4,75 Rata-rata 4,63 4,75 4,87 4,88 4,81 A2B3 1 4,76 4,87 4,95 4,74 2 4,75 4,89 4,89 4,70 Rata-rata 4,63 4,76 4,88 4,92 4,72 A2B4 1 4,69 4,77 4,72 4,71 2 4,74 4,85 4,81 4,74 Rata-rata 4,63 4,71 4,81 4,76 4,72 A3B1 1 4,69 4,87 4,99 4,93 2 4,75 4,91 5,04 4,97 Rata-rata 4,63 4,72 4,89 5,02 4,95 A3B2 1 4,77 4,91 4,95 4,81 2 4,68 4,89 4,94 4,90 Rata-rata 4,63 4,73 4,90 4,95 4,85 A3B3 1 4,65 4,82 5,04 4,90 2 4,71 4,91 5,04 4,75 Rata-rata 4,63 4,68 4,86 5,04 4,82 A3B4 1 4,70 4,79 4,90 4,77 2 4,71 4,85 4,90 4,74 Rata-rata 4,63 4,70 4,82 4,90 4,76 Kontrol 1 4,79 4,92 5,24 5,03 2 4,75 4,93 5,13 5,24 Rata-rata 4,63 4,77 4,93 5,18 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 28,9145 2,6286 31,58 0.0001 A 2 13,2076 6,6038 79,33 0.0001 K 3 13,1318 4,3773 52,58 0.0001 A*K 6 2,5752 0,4229 5,16 0.0077 Galat 12 0,9989 0,0832 Total koreksi 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 308,8989 28,0817 105.56 0.0001 A 2 292,2570 146,1281 549.30 0.0001 K 3 15,2220 5,0743 19.07 0.0001 A*K 6 1,4198 0,2367 0.89 0.5319 Galat 12 3,1923 0,2660 Total koreksi 23 312,0911

Mean N A

A 207.163 8 A3

B 135.950 8 A1

B 130.613 8 A2

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan)

Duncan Grouping Mean 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 898,5610 81,6837 239.88 0.0001 A 2 860,1256 430,0628 1262.93 0.0001 K 3 33,9348 11,3116 33.22 0.0001 A*K 6 4,4005 0,7500 2.20 239.88 Galat 12 4,0864 0,3405 Total koreksi 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

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan)

Duncan Grouping Mean 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 1251,8701 225.16 0.0001 A 2 1198,5975 1185.68 0.0001 K 3 42,0320 27.72 0.0001 A*K 6 11,2392 3.71 0.0255 Galat 12 6,0654 0.50544583 Total koreksi 23 1257,9354

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan)

Mean N A

A 355.250 8 A3

B 245.713 8 A1

B 184.400 8 A2

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan)

Duncan Grouping Mean 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 0.00480000 0.00043636 1.09 0.4392 A 2 0.00120000 0.00060000 1.50 0.2621 K 3 0.00213333 0.00071111 1.78 0.2048 A*K 6 0.00146667 0.00024444 0.61 0.7178 Galat 12 0.00480000 0.00040000 Total koreksi 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 0.00393333 0.00035758 0.77 0.6669 A 2 0.00173333 0.00086667 1.86 0.1983 K 3 0.00020000 0.00006667 0.14 0.9323 A*K 6 0.00200000 0.00033333 0.71 0.6455 Galat 12 0.00560000 0.00046667 Total koreksi 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 0.01460000 0.00132727 2.84 0.0430 A 2 0.00480000 0.00240000 5.14 0.0244 K 3 0.00553333 0.00184444 3.95 0.0358 A*K 6 0.00426667 0.00071111 1.52 0.2514 Galat 12 0.00560000 0.00046667 Total koreksi 23 0.02020000

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan

Mean N A A 0.24500 8 A3

A 0.24500 8 A1 B 0.21500 8 A2

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan)

Duncan Grouping Mean 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 0.01040000 0.00094545 1.77 0.1697 A 2 0.00360000 0.00180000 3.37 0.0687 K 3 0.00560000 0.00186667 3.50 0.0496 A*K 6 0.00120000 0.00020000 0.37 0.8812 Galat 12 0.00640000 0.00053333 Total koreksi 23 0.01680000

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan)

Mean N A A 0.30500 8 A3 AB 0.29000 8 A2 B 0.27500 8 A1

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan)

Duncan Grouping Mean 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

Sumber keragaman db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 0.03458333 0.00314394 2.52 0.064 A 2 0.02105833 0.01052917 8.42 0.0052 K 3 0.00828333 0.00276111 2.21 0.1398 A*K 6 0.00524167 0.00087361 0.70 0.6 Galat 12 0.01500000 0.00125000 Total koreksi 23 0.04958333

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan)

Mean 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 db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 0.01653333 0.00150303 1.19 0.3850 A 2 0.00180833 0.00090417 0.71 0.5094 K 3 0.00820000 0.00273333 2.16 0.1461 A*K 6 0.00652500 0.00108750 0.86 0.5509 Galat 12 0.01520000 0.00126667 Total koreksi 23 0.03173333

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

Sumber keragaman db JK KT F hitung Pr > F Perlakuan 11 0.13834583 0.01257689 11.93 0.0001 A 2 0.05235833 0.02617917 24.83 0.0001 K 3 0.05654583 0.01884861 17.88 0.0001 A*K 6 0.02944167 0.00490694 4.65 0.0114 Galat 12 0.01265000 0.00105417 Total koreksi 23 0.15099583

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan)

Mean N A

A 4,9750 8 A3

B 4,9075 8 A1

B 4,8613 8 A2

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan)

Duncan Grouping Mean 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)

Perlakuan 11 0.11954583 0.01086780 3.92 0.0134 A 2 0.04123333 0.02061667 7.44 0.0079 K 3 0.06084583 0.02028194 7.32 0.0048 A*K 6 0.01746667 0.00291111 1.05 0.4413 Galat 12 0.03325000 0.00277083 Total koreksi 23 0.15279583

b. Uji Lanjut Duncan (Jenis Antioksidan)

Mean N A

A 4,8463 8 A3

A 4,8363 8 A1

B 4,7538 8 A2

c. Uji Lanjut Duncan (Konsentrasi Antioksidan)

Duncan Grouping Mean N K A 4,8767 6 B2 AB 4,8433 6 B1 BC 4,7783 6 B3 C 4,7500 6 B4

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

PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ANTIOKSIDAN TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI

BIODIESEL DARI JARAK PAGAR (Jatropha Curcas, L.)

Oleh

ARUM ANGGRAINI F34103057

JURNAL PENELITIAN

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

2007

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ANTIOKSIDAN TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI

BIODIESEL DARI JARAK PAGAR (Jatropha Curcas, L.)

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, September 2007

Ir. Ade Iskandar, Msi Prof. Dr. R. Sudradjat, MSc Pembimbing I 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 40o

C (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

Dalam dokumen Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Antioksidan Terhadap Ketahanan Oksidasi Biodiesel dari Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) (Halaman 75-109)