PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengamati pengaruh konsentrasi DES sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel terhadap yield biodiesel yang diperoleh
2. Mengamati pengaruh jenis HBD DES terhadap yield biodiesel yang diperoleh 1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian yang dilakukan adalah:
1. Memberikan alternatif pelarut ramah lingkungan dalam sintesis biodiesel 2. Memberikan informasi mengenai DES berbasis ChCl sebagai garam halida
dengan golongan sakarida (glukosa) dan alkohol (etilen glikol) sebagai HBD dapat digunakan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel
4 1.5 Ruang Lingkup
1. Penelitian dilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera utara, Medan.
2. Bahan baku yang digunakan adalah deep eutectic solvent (DES) berbasis choline chloride (ChCl) sebagai garam halida dengan glukosa (C6H12O6) dan
etilen glikol (C2H6O2) sebagai HBD, kalium hidroksida (KOH), metanol
(CH3OH) dan minyak sawit (RBDPO).
3. Reaksi transesterifikasi untuk sintesis biodiesel dilakukan dengan kondisi reaksi:
a. Variabel tetap
• Rasio molar metanol :RBDPO = 6:1 [14]
• Konsentrasi katalis KOH = 1 % wt [14]
• Kecepatan pengadukan = 600 rpm [14]
• Suhu = 60 0C [14]
• Waktu = 1 jam [14]
b. Variabel bebas • Jenis DES = ChCl:glukosa dan ChCl:etilen glikol • Konsentrasi DESs = 0; 1; 5; 10; 15; 20 %, wt [11] 4. Analisis yang dilakukan adalah:
a. Analisis komposisi bahan baku minyak sawit (RBDPO) dengan menggunakan GCMS
b. Analisis kadar Free Fatty Acid (FFA) bahan baku minyak sawit (RBDPO)
c. Analisis komposisi biodiesel yang dihasilkan dengan menggunakan GCMS
d. Analisis viskositas biodiesel yang dihasilkan dengan metode tes ASTM D 445
e. Analisis densitas biodiesel yang dihasilkan dengan metode tes OECD 109
viii
ABSTRAK
Pengembangan teknologi yang ramah lingkungan saat ini mendapat perhatian penting dalam bidang kimia, salah satunya ialah pengembangan pelarut organik yang ramah lingkungan. Deep eutectic solvent (DES) berpotensi sebagai pelarut ramah lingkungan karena sifatnya yang tidak toksik, tidak reaktif dengan air, biodegradable, titik leleh rendah dan sintesisnya mudah dan murah untuk menghasilkan DES dengan kemurnian yang tinggi. DES adalah campuran sederhana dari suatu garam dan suatu senyawa Hidrogen Bond Donor (HBD), dimana keduanya terhubung satu sama lain melalui ikatan hidrogen. Dalam penelitian ini DES yang digunakan berbasis ChCl (garam) dan D-Glukosa/Etilen Glikol (HBD) dengan rasio molar ChCl:D-Glukosa dan ChCl:Etilen Glikol masing-masing 2:1 dan 1:2 dan keduanya diaplikasikan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel dari minyak sawit (RBDPO). Dari hasil analisis Gas Chromatography (GC), yield biodiesel tanpa penambahan DES diperoleh 92,7916 % dan penambahan kedua jenis DES pada konsentrasi 0; 1; 5; 10; 15 dam 20 % sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel semuanya menurunkan yield biodiesel, yaitu untuk DES berbasis ChCl/D- Glukosa masing-masing 89,7973; 71,2025; 51,4925; 19,1234 dan 110,5426 % dan untuk DES berbasis ChCl/Etilen Glikol masing-masing 91,2417; 86,6459; 85,1886; 83,4381 dan 80,788 %. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa DES berbasis ChCl/D- Glukosa tidak cocok digunakan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel karena karakteristik DES meliputi titik beku, densitas dan viskositas yang tinggi. Hal tersebut menyebabkan kelarutan metanol dan minyak semakin menurun, sehingga konversi ke arah produk menjadi menurun dan menurunkan yield biodiesel. Sedangkan untuk DES berbasis ChCl/Etilen Glikol, DES ini memiliki karakteristik yang lebih baik dibandingkan DES berbasis ChCl/D-Glukosa, yaitu memiliki titik beku, densitas dan viskositas yang lebih rendah. Akan tetapi, penggunaan DES berbasis ChCl/Etilen Glikol ini juga menurunkan yield biodiesel. Hal ini disebabkan oleh ikatan hidrogen yang sangat kuat dalam DES sehingga menghambat pembentukan metoksida dalam reaksi transesterifikasi sehingga menurunkan yield. Selain itu, kelarutan DES ini sangat tinggi, dimana DES cenderung akan mengikat metanol dalam reaksi sehingga juga akan menurunkan yield biodiesel. Dari hasil penelitian yang dilakukan disimpulkan bahwa pemilihan suatu DES sebagai co- solvent dalam sintesis biodiesel perlu terlebih dahulu dilakukan analisis karakteristik DES apakah sesuai untuk diaplikasikan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel. Kata kunci: deep eutectic solvent, co-solvent, ChCl, hidrogen bond donor, D-
glukosa, etilen glikol, biodiesel, RBDPO.
ix
ABSTRACT
The development of eco-friendly technology solvent has attracted interest in a chemical field. Deep eutectic solvent ( DES ) has emerged as an interesting type of eco-friendly solvent. Its characteristic is non-toxic, non-reactive with water, biodegradable, have a low melting point, also simple and inexpensive to synthesized for producing DES with high purity. DES is a mixture of salt and a compound of hydrogen bond donor ( hbd ) , were connected through hydrogen bonds .In this research, DES used based chcl ( salt ) and / d-glucose ethylene glycol ( hbd ) with the ratio of the molar chcl: d-glucose and chcl: ethylene glycol each 2: 1 and 1: 2 and both applied as co-solvent in the biodiesel synthesis from palm oil ( RBDPO ) . From the gas chromatography ( GC ) analysis , biodiesel yield without added DES obtained 92,7916 % and by adding both DES at concentration 0; 1; 5; 10; 15 and 20 % as co-solvent in the biodiesel synthesis can decrease biodiesel yield, which for DES-based CHCl / D-Glucose respectively 89.7973; 71.2025; 51.4925; 19.1234 and 110.5426% and for DES-based CHCl / Ethylene Glycol respectively 91.2417; 86.6459; 85.1886; 83.4381 and 80.788%. The result showed that the DES- based CHCl / D-Glucose is unsuitable used as co-solvent in the synthesis biodiesel because of the characteristic of DES which has a high freezing point, density, and viscosity. This caused the methanol and oil solubility decreases, so the conversion toward the product being declined and decreased the biodiesel yield. The DES- based CHCl / Ethylene Glycol has better characteristics than the DES-based CHCl / D-Glucose, which has a lower freezing point, density, and viscosity. However, the use of DES-based CHCl / Ethylene Glycol can decrease the biodiesel yield. It is caused by strong hydrogen bonds in the DES thus inhibiting the formation methoxide in transesterification reactions resulting in lower yield. In addition, solubility DES is very high , where DES is binding methanol in the reaction so it is also will decrease biodiesel yield .characteristic analysis of a DES co-solvent in the biodiesel synthesis is needed for choosing DES that appropriate for applied as co-solvent in the biodiesel synthesis .
Keywords: deep eutectic solvent, co-solvent , chcl , hydrogen bond donor , d-glucose , ethylene glycol , biodiesel , RBDPO .
12