ANALISIS SIFAT SIFAT FISIKA - KIMIA DAN EMISI
GAS BUANG DARI BIODIESEL B10, B20 TURUNAN
MINYAK KACANG TANAH MELALUI PROSES
TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS KOH
TESIS
Oleh
JUAKSA MANURUNG
087026038/FISPROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
ANALISIS SIFAT SIFAT FISIKA - KIMIA DAN EMISI
GAS BUANG DARI BIODIESEL B10, B20 TURUNAN
MINYAK KACANG TANAH MELALUI PROSES
TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS KOH
T E S I S
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara
Oleh
JUAKSA MANURUNG
087026038/FIS
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : ANALISIS SIFAT SIFAT FISIKA KIMIA DAN EMISI GAS BUANG DARI BIODIESEL
B10,B20 TURUNAN MINYAK KACANG TANAH MELALUI PROSES
TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS KOH
Nama Mahasiswa : Juaksa Manurung Nomor Induk Mahasiswa : 08 70 26 038 Program Studi : Magister Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Komisi Pembimbing :
DR. Marhaposan Situmorang Drs. Nimpan Bangun, MSc.
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Dekan
PERNYATAAN ORISINALITAS
ANALISIS SIFAT SIFAT FISIKA - KIMIA DAN EMISI
GAS BUANG DARI BIODIESEL B10, B20 TURUNAN
MINYAK KACANG TANAH MELALUI PROSES
TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS KOH
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang satunya telah di jelaskan sumbernya dengan benar.
Medan,14 Juni 2010
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Juaksa Manurung
NIM : 08 70 260 38
Program Studi : Magister Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan,menyetujui untuk memberikan kepada Uniuversitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non- Exlusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :
ANALISIS SIFAT SIFAT FISIKA - KIMIA DAN EMISI
GAS BUANG DARI BIODIESEL B10, B20 TURUNAN
MINYAK KACANG TANAH MELALUI PROSES
TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS KOH
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ini,Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan,mengalih media,memformat,mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanaap meminta izin dari saya selama tetap mencamtumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 14 Juni 2010
Telah di uji pada Tanggal : 14 Juni 2010
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr.Marhaposan Situmorang Anggota : 1. Drs. Nimpan Bangun ,MSc
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama : Juaksa Manurung
Tempat/tanggal lahir : Porsea/ 24 Nopember 1955
Pekerjaan : Dosen Fakultas Teknik/Elektro Unimed Medan
Agama : Kristen Protestan
Alamat : Jl.Gagak Raya No. 03 P. Mandala Medan
Telp/HP : 7347661/ 081534984455
Email : Manurung juaksa @ yahoo.com
DATA PENDIDIKAN
SD : Negeri 2 Galang Tamat : 1970
SMP : SMP Swasta Rakyat Galang Tamat : 1972
SMA : SMA Negeri 4 Medan Tamat : 1975
Strata- 1 : FKT /Elektro IKIP Yogyakarta Tamat : 1984
Strata -1 : FT/ Elektro UISU Medan Tamat : 2002
Strata -2 : PSMF PPs FMIPA USU Tamat : 2010
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rakhmad dan karunia-Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
Kami ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia c,q. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah memberikan bantuan dana sehingga kami dapat melaksanakan Program Magister Sains pada Program Studi Magister Ilmu Fisika Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof.Dr.dr.Syahrial Pasaribu,DTM.& H,MSc(CTM),SPA (K),atas kesempatan yang diberikan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.
Rektor Universitas Negeri Medan, Prof. Drs. Syawal Gultom,M.Pd ,atas kesempatan yang diberikan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.
Dekan Fakultas MIPA universitas Sumatera Utara,Prof.Dr.Drs.Eddy Marlianto M.Sc, atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Program Pascasarjanaa FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Ketua Program Studi Magister Fisika, Prof.Dr.Drs. Eddy Marliato MSc,Sekretaris Program Studi Fisika, Drs.Nasir Saleh,M.Eng.Sc, beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika-Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kami ucapkan kepada Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan,bimbingan dan pengarahan, demikian juga kepada Drs. Nimpan Bangun. MSc, selaku Co,Pembimbing Lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing kami hingga selesainya penelitian ini.
Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kami ucapkan kepada Drs. Eka Nuryanto ,MSi, selaku Manager Lab PPKS Medan danDrs.Suparman, sebagai kepala teknisi mesin Auto 2000 Jl.Jend.Gatot Subroto No. 220 Medan
Kepada istri tersayang yang memberikan semangat dan dorongan, serta anakku terkasih Hendra Manurung. Terimakasih atas segala pengorbanan kalian baik berupa moril maupun material, budi baik ini tidak dapat dibalas hanya diserahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa.
Medan, Juni 2010
ANALISIS SIFAT SIFAT FISIKA - KIMIA DAN EMISI
GAS BUANG DARI BIODIESEL B10, B20 TURUNAN
MINYAK KACANG TANAH MELALUI PROSES
TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS KOH
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian minyak kacang tanah sebagai bahan mentahnya untuk pembuatan Biodiesel melalui proses transesterifikasi pada kondisi operasi perbandingan minyak dan metanol 1 : 6, massa katalis 1,5% dari massa minyak, temperature in 65°C, kecepatan pengadukan 2700 rpm dan selama 3 jam, menghasilkan metil ester (Biodiesel). Biodiesel dicampur dengan solar disebutlah B10 (10% biodiesel dan 90% solar), B20 (20% biodiesel dan 80% solar), kemudian di uji sifat-sifat fisika kimia (karakteristik) dan emisi gas buang. Hasil pengujiannya diperoleh ,untuk B10 : viskositas = 4,2166 cSt, densitas =0,8195 gr/cm3, flash point =66oC, cloud point =3oC, kadar air =0,02%, bilangan iod =20,44 gr-I2/100 gr,untuk
B20 : viskositas =4,2914 cSt, densitas = 0,8210 gr/3 , flash point = 67oC, cloud point
= 5oC, kadar air = 0,03 %, bilangan iod =26,42 gr-I2/100 gr dan emisi gas buang yang
mengandung CO2, CO2 solar = 24,5%, CO2 B10 = 14,7%, CO2= 10,4%. Emisi gas
buang B10, B20 lebih rendah dari emisi gas buang solar, sehingga bahan bakar B10, B20 merupakan bahan bakar ramah lingkungan
Kata kunci : Minyak kacang tanah, transesterifikasi, metanol, katalis ,metil ester, Biodiesel, karakteristik, B10, B20, emisi gas buang
THE ANALYSIS OF PHYSICAL PROPERTIES CHEMICAL AND
GAS EMISSION FROM BIODIESEL B10,B20 PEANUT OIL
DERIVATIVES THROUGH TRANSESTERIFICATION
PROSESS CATALYST BY KOH
ABSTRACT
The research done Peanut oil as raw material for preparation of biodiesel, has-been transesterified process in the under conditions oil and methanol ratio of 1: 6, mass of catalyst 1.5% of the mass of oil, sushu 65°C, the mixture was stirred at 2700 rpm and over three hours,the result methyl ester (biodiesel). Biodiesel blended with diesel , that called B10 (10% biodiesel and 90% diesel), B20 (20% biodiesel and 80% diesel). Where tested on chemical and physical properties , and the gas emission .The result were : B10 for : viscosity = 4.2166 cSt , density = 0.8195 gr/cm3, flash point = 66°C, cloud point = 3°C, water contain = 0.02%, iodine number = 20.44 gr-I2/100 gr, B20 for : viscosity = 4,2914 cSt, density =0,8210 gr/cm3, flash point= 67oC, cloud point = 5oC ,water contain = 0,03 %, iodine number =26,42 gr-I2/100 gr ,and exhaust gas emissions (CO2), CO2 diesel = 24.5%, CO2 B10 = 14.7%, CO2 B20 = 10.4%. Exhausted CO2 emission B10, B20 lower than diesel , there fore B10, B20 fuel is better for environment.
Keywords : Peanut oil, transesterification, methanol, catalyst, methyl ester,
DATAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN BAB.I PENDAHULUAN 2.1 Latar Belakang 2.2 Perumusan Masalah 2.3 Tujuan Penelitian 2.4 Hipotesis2.5 Manfaat Penelitian
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan Bakar Biodiesel Turunan Minyak Kacang Tanah 2.2 Biodiesel
2.3 Karakteristik Biodiesel
2.3.1 Viskositas (Viscosity) 2.3.2 Densitas (Density) 2.3.3 Titik Nyala (Flash point) 2.3.4 Titik Kabut (Could point) 2.3.5 Kadar Air (Water Contain) 2.3.6 Bilangan Iodine (Iodine Number) 2.4 Proses Pembuatan Biodiesel
2.5 Bahan Bakar Diesel (Solar)
2.6 Pemakaian Biodiesel Sebagai Bahan Bakar Diesel 2.7 Emisi Gas Buang
2.7.1 Bahan Pencemar (Polutan) 2.7.2 Pengendalian Emisi Gas Buang
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 3.2 Bahan dan Alat
3.3 Variabel Pemelitian
3.5 Preparasi (Pengolahan) Proses Ekstraksi Tepung Kacang Tanah
3.6 Preparasi (Pengolahan) Proses Transesterifikasi Minyak Kacang Tanah
3.7 Diagram Alir Pengujian Sifat-sifat Fisika dan Emisi Gas Buang B10, B20 Turunan Minyak Kaacang Tanah 3.7.1 Proses Pencampuran Biodiesel Dengan Solar
3.7.2 Pengujian Sifat-Sifat Fisika-Kimia (Karakteristik) Biodiesel Turunan Minyak Kacang Tanah
3.7.3 Pengujian Emisi Gas Buang B10, dan B20 Turunan Kacang Tanah
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Ektraksi Kacang Tanah
4.2 Hasil Transeseterifikasi Minyak Kacang Tanah
4.3 Hasil Pengujian Sifat-sifat Fisika-Kimia Biodiesel B10, B20 Turunan Kacang Tanah
4.3.1 Hasil Pengujian Viskositas bahan bakar B10 dan B20
4.3.2 Hasil Pengujian Densitas Bahan Baakar B10 dan B20
4.3.3 Hasil PengujianTitik Nyala (Flash Point) Bahan Bakar B10, B20
4.3.4 Hasil Pengujian Titik Kabut (Could Point) Bakar Bakar B10 dan B20
4.3.5 Hasil Pengujian Kadar Air Bahan Bakar B10 dan B20
4.3.6 Hasil Pengujian Bilangan Iod Bahan Bakar B10 Dan B20
4.4 Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Bahan Bakar B10 dan B20 Bahan Bakar Solar
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
2.1 2.2 2.3 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8
Karakteristik Biodiesel SNI-04-7182-2006 Struktur Kimia Asam Lemak
Karakteristik Solar
Hasil Transesterifikasi Minyak Kacang Tanah Hasil Pengujian Viskositas
Hasil Pengujian Densitas
Hasil Pengujian Titik Nyala (Flash Point) Hasil Pengujian Titik Kabut (Could Point)
Hasil Pengujian Kadar Air Bahan Bakar B10 dan B20 Hasil Pengujian Bilangan Iod
Hasil Pengujian Emisi Gas Buang B10 dan B20
DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
3.1
3.2 3.3
4.1 4.2 4.3
4.4
4.5 4.6 4.7
Diagram Alir Penelitian Untuk Menghasilkan Minyak Kacang Tanah (Ekstraksi)
Diagram Alir Proses Transesterifikasi Minyak Kacang Tanah Diagram Alir Pengujian Sifat-Sifat Fisika-Kimia dan Emisi Gas Buang B10, B20 Turunan Minyak Tanah
Grafik Viskositas Terhadap Produk Bahan Bakar Grafik Densitas Terhadap Produk Bahan Bakar
Grafik Titik Nyala (Flash Point) Terhadap Produk Bahan Bakar
Grafik Titik Kabut (Cloud Point) Terhadap Produk Bahan Bakar
Grafik Kadar air Terhadap Produk Bahan Bakar Grafik Bilangan Iod Terhadap Produk Bahan Bakar Grafik Emisi Gas Buang Terhadap Produk Bahan Bakar
21
22
25 40 42 43
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Halaman
A B
C
D
Analisis Kandungan Minyak
Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang Bahan Bakar Solar dan B10, B20
Hasil Pengujian Sifat-Sifat Fisika-Kimia Biodiesel B10 dan B20
Gambar Sampel Dan Alat Uji Sampel
52
54
ANALISIS SIFAT SIFAT FISIKA - KIMIA DAN EMISI
GAS BUANG DARI BIODIESEL B10, B20 TURUNAN
MINYAK KACANG TANAH MELALUI PROSES
TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS KOH
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian minyak kacang tanah sebagai bahan mentahnya untuk pembuatan Biodiesel melalui proses transesterifikasi pada kondisi operasi perbandingan minyak dan metanol 1 : 6, massa katalis 1,5% dari massa minyak, temperature in 65°C, kecepatan pengadukan 2700 rpm dan selama 3 jam, menghasilkan metil ester (Biodiesel). Biodiesel dicampur dengan solar disebutlah B10 (10% biodiesel dan 90% solar), B20 (20% biodiesel dan 80% solar), kemudian di uji sifat-sifat fisika kimia (karakteristik) dan emisi gas buang. Hasil pengujiannya diperoleh ,untuk B10 : viskositas = 4,2166 cSt, densitas =0,8195 gr/cm3, flash point =66oC, cloud point =3oC, kadar air =0,02%, bilangan iod =20,44 gr-I2/100 gr,untuk
B20 : viskositas =4,2914 cSt, densitas = 0,8210 gr/3 , flash point = 67oC, cloud point
= 5oC, kadar air = 0,03 %, bilangan iod =26,42 gr-I2/100 gr dan emisi gas buang yang
mengandung CO2, CO2 solar = 24,5%, CO2 B10 = 14,7%, CO2= 10,4%. Emisi gas
buang B10, B20 lebih rendah dari emisi gas buang solar, sehingga bahan bakar B10, B20 merupakan bahan bakar ramah lingkungan
Kata kunci : Minyak kacang tanah, transesterifikasi, metanol, katalis ,metil ester, Biodiesel, karakteristik, B10, B20, emisi gas buang
THE ANALYSIS OF PHYSICAL PROPERTIES CHEMICAL AND
GAS EMISSION FROM BIODIESEL B10,B20 PEANUT OIL
DERIVATIVES THROUGH TRANSESTERIFICATION
PROSESS CATALYST BY KOH
ABSTRACT
The research done Peanut oil as raw material for preparation of biodiesel, has-been transesterified process in the under conditions oil and methanol ratio of 1: 6, mass of catalyst 1.5% of the mass of oil, sushu 65°C, the mixture was stirred at 2700 rpm and over three hours,the result methyl ester (biodiesel). Biodiesel blended with diesel , that called B10 (10% biodiesel and 90% diesel), B20 (20% biodiesel and 80% diesel). Where tested on chemical and physical properties , and the gas emission .The result were : B10 for : viscosity = 4.2166 cSt , density = 0.8195 gr/cm3, flash point = 66°C, cloud point = 3°C, water contain = 0.02%, iodine number = 20.44 gr-I2/100 gr, B20 for : viscosity = 4,2914 cSt, density =0,8210 gr/cm3, flash point= 67oC, cloud point = 5oC ,water contain = 0,03 %, iodine number =26,42 gr-I2/100 gr ,and exhaust gas emissions (CO2), CO2 diesel = 24.5%, CO2 B10 = 14.7%, CO2 B20 = 10.4%. Exhausted CO2 emission B10, B20 lower than diesel , there fore B10, B20 fuel is better for environment.
Keywords : Peanut oil, transesterification, methanol, catalyst, methyl ester,
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang
Minyak bumi merupakan salah satu sumber daya alam yang banyak digunakan sebagai bahan bakar (BBM), untuk memenuhi keperluan manusia, seperti industri, transportasi, dan rumah tangga, dan pemakaiannya semakin meningkat terus, sesuai dengan pertambahan penduduk dan perkembangan teknologi sehingga ketersediaannya akan semakin menipis karena minyak bumi ini tidak dapat diperbaharui (un renewable). Jadi untuk mengatasi hal itu pemerintah mengeluarkan Keputusan Presiden No.10 Tahun 2006 tentang Pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN)( Ishom, F.,2008)
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari bahan mentah terbarukan (renewable), selain bahan bakar diesel dari minyak bumi. Biodiesel tersusun dari
bermacam ester asam lemak yang dapat diperoleh dari minyak tumbuhan seperti minyak sawit minyak kelapa, minyak jarak pagar, minyak kemiri, minyak kacang tanah dan masih banyak lagi jenis tumbuhan yang dapat menghasilkan biodiesel. Biodiesel juga bersifat ramah lingkungan, emisi CO2 yang dihasilkan dari
pembakaran pada mesin-mesin akan diserap kembali oleh tanaman atau tumbuhan itu sendiri, sehingga akumulasi CO2 di atmosfer relatif kecil atau disebut Zero CO2
Emission, sedangkan pembakaran minyak bumi (BBM) menghasilkan akumulasi CO2
di atmosfer akan bertambah, sehingga akan mengakibatkan perubahan iklim global atau sering disebut global warning atau efek rumah kaca (Rukaesih Achmad, 2004). Bangun melaporkan bahwa emisi gas buang (O, NO dan CO2) dari biodisel B10 dan
penelitian-penelitian ilmiah terhadap berbagai sumber minyak nabati (Bangun, N., 2008).
Biodiesel dapat diperoleh dari proses transesterifikasi minyak nabati,dan mengahasilkan Metil Ester (FAME = Fatty Acid Metil Ester) atau Biodiesel. Setelah produk metil ester yang dihasilkan tersebut menjalani serangkaian proses pencucian dan pengeringan (penghilangan kandungan air), maka metil ester tersebut pada dasarnya telah siap untuk digunakan sebagai bahan bakar masin diesel. Namun sebelum digunakan sebagai bahan bakar sebaiknya terlebih dahulu dilakukan pengujian sifat-sifat fisis (karakteristik biodiesel), untuk mengetahui apakah biodiesel terebut,bila digunakan sebagai bahan bakar tanpa menimbulkan masalah pada mesin diesel, untuk itu hasil pengujian karakteristik yang akan diperoleh nantinya, sangat diharapkan dapat mendekati karakteristik dari minyak solar atau minyak diesel. Adapun beberapa karakteristik yang dilakukan pengujian adalah : densitas, viskositas, titik nyala, titik kabut, kadar air, bilangan iod, dan hasil pengujian karakteristik biodiesel ini dibandingkan dengan karakteristik minyak solar atau karakteristik biodiesel yang sesuai standar ASTM ATAU SNI-04-7182-2006. Jika karakteristiknya telah sama, maka biodiesel tersebut telah dapat dipergunakan secara murni (B100), atau campuran biodiesel dengan minyak solar yaitu B10 dan B20.
1.2Perumusan Masalah
1. Apakah sifat-sifat fisika-kimia biodiesel B10 dan B20 (viskositas, densitas, titik nyala/flash point, titik kabut/could point, kadar air dan bilangan iodine) dapat mendekati SNI Biodiesel-04-7182-2006 dan Standar Solar.
2. Apakah emisi gas buang B10 dan B20 lebih rendah dibandingkan dengan emisi gas buang solar.
1.3Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui perubahan besaran sifat-sifat fisika-kimia (karakteristik) Biosiesel B10 dan B20 turunan minyak kacang tanah.
2. Untuk mengetahui emisi gas buang B10, B20 dan solar
3. Mempelajari potensi minyak nabati khususnya minyak kacang tanah sebagai biodiesel dengan membandingkan hasil pengujian karakteristik biodiesel B10 dan B20 dengan standar SNI-04-7182-2006 dan Standar Solar
1.4Hipotesis
Sifat-sifat fisika-kimia biodiesel B10 dan B20 turunan minyak kacang tanah dapat mendekati standar SNI-04-7182-2006 dan Standar Solar dan Emisi gas buang B10,B20 lebih rendah dari emisi gas buang minyak solar.
1.5Manfaat Penelitian
1. Untuk mendayagunakan minyak kacang tanah sebagai bahan dasar pembuatan biodiesel
2. Bahan bakar B10 dan B20 dapat pengganti bahan bakar solar.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan Bakar Biodiesel Turunan Minyak Kacang Tanah
Kacang tanah masuk dalam keluarga kacang-kacangan serta termasuk herba dan sebagian besar produknya digunakan untuk makanan baik sebagai minyak maupun mentega, karena itu kacang tanah penghasil minyak lemak yang dapat di makan (edible oil). Kandungan minyak kacang tanah tergolong tinggi yaitu berkisar (35- 55)% . Dan perintis minyak kacang tanah untuk bahan bakar mesin diesel adalah Rudolf Christian Karl Diesel pada tahun 1910, saat pekan raya dunia di Paris. Kacang tanah sangat subur tumbuh di Indonesia dalam waktu 100 – 150 hari dapat di panen, dapat menghasilkan berkisar (2000- 2500) kg/hektar.( Prihandana, R. ,2008 )
2.2 Biodiesel
Biodiesel adalah bioenergi atau bahan bakar nabati yang dibuat dari minyak nabati, turunan tumbuh-tumbuhan yang banyak tumbuh di Indonesia seperti kelapa sawit, kelapa, kemiri, jarak pagar, nyamplung, kapok, kacang tanah dan masih banyak lagi tumbuh-tumbuhan yang dapat meproduksi bahan minyak nabati (BBN) dan dalam penelitian ini bahan bakar nabati berasal dari minyak kacang tanah setelah mengalami beberapa proses seperti ektraksi, transesterifikasi diperoleh metil ester (biodiesel), kemudian biodiesel dicampur dengan bahan bakar solar. Hasil campuran itu disebut B10,B20 dengan tujuan agar bahan bakar B10, B20 ini mempunyai sifat-sifat fisis mendekati sifat-sifat-sifat-sifat fisis solar sehingga B10 B20 dapat dipergunakan sebagai pengganti solar.
Teknologi biodiesel memiliki beberapa kelebihan sebagai berikut :
1. Menguatkan (security of supply) bahan bakar diesel yang independet dalam negeri 2. Mengurangi impor BBM atau Automatic Diesel Oil
3. Meningkatkan kesempatan kerja orang indonesia di dalam negeri
6. Meningkatkan pendapatan petani kacang tanah
7. Mengurangi pemanasan global dan pencemaran udara,karena biodiesel ramah lingkungan. ( Prakoso, T., 2008 )
2.3Karakteristik Biodiesel
Di Indonesia bahan bakar biodiesel mempunyai standar SNI Biodisel seperti Tabel 2.1.
Tabel.2.1. Karakteristik Biodiesels SNI -04-7182-2006 No Parameter dan satuannya Batas
Nilai Metode Uji Metode setara 1 Densitas pada 40°C, Kg/m3 850--890 ASTM D 1298 ISO 3675 2 Viskositas kinematik pada
40°mm2/s (cSt)
2,3-6,0 ASTM D 445 ISO 3104
3 Angka Setana Min. 51 ASTM D 613 ISO 5165
4 Titik nyala (flash point) pada 0°
Min.100 ASTM D 93 ISO 2710
5 Titik kabut (Cloud Point) Max.18 ASTM D 2500 6 Titik Tuang (Pour Point) Max.18 ASTM D97 7 Korosi bilah tembaga (3
jam,500C)
Max.3 ASTM D 130 ISO 2160
8 Residu karbon,%-berat, Dalam contoh asli
Dalam 10% ampas Distilasi
Max.0,05
Max.0,03
ASTM D 4530 ISO 10370
9 Air dan sediman,%-volume Maks.0,05 ASTM D 2709 - 10 Temperatur distilasi 90%,
0
C
Maks.360 ASTM D 1160 -
11 Abu tersulfatkan,%-berat Maks 0,02 ASTM D 874 ISO 3987 12 Belerang,ppm-b (mg/kg Maks.100 ASTM D 5453 Pren ISO 20884 13 Fosfor,ppm-b (mg/kg) Maks.10 AOCS Ca 12-55 FBI-A05-03 14 Angka asam,mg-KOH/gr Maks.0,8 AOCS Cd 3-63 FBI-A01-03 15 Gliserol bebas,%-berat Maks.0,02 AOCSCa 14-56 FBI-A02-03 16 Gliserol total,%-berat Maks.0,24 AOCS Ca14-56 FBI-A02-03 17 Kadar ester alkil,%-berat Min.96,5 Dihitung *) FBI-AO3-03 18 Bilangan iodine,g-I2/100g Maks.115 AOCS Cd1-25 FBI-AO4-03
19 Uji Halphen negatif AOCS Cb 1-25 FBI-AO6-03
Untuk mengetahui dan mengenal biodiesel ini akan menganalisa beberapa sifat-sifat fisisnya yang dapat dipergunakan sebagai tolak ukur kualitas bahan bakar biodiesel. Beberapa sifat-sifat fisis yang diteliti adalah viskositas, densitas, titik nyala (flash point), titik kabut (cloud point), kadar air dan bilangan iodine
2.3.1 Viskositas (Viscosity)
Viskositas merupakan sifat intrinsik fluida yang menunjukkan resistensi fluida terhadap alirannya,karena gesekan di dalam bagian cairan yang berpindah dari suatu tempat ke tempat yang lain mempengaruhi pengatoman bahan bakar dengan injeksi kepada ruang pembakaran,akibatnya terbentuk pengendapan pada mesin. Viskositas yang tinggi atau fluida masih lebih kental akan mengakibatkan kecepatan aliran akan lebih lambat sehingga proses derajat atomisasi bahan bakar akan terlambat pada ruang bakar. Untuk mengatasi hal ini perlu dilakukan proses kimia yaitu transesterifikasi untuk menurunkan nilai viskositas minyak nabati itu sampai mendekati viskositas solar. Pada umumnya viskositas minyak nabati jauh lebih tinggi dibandingkan viskositas solar, sehingga biodiesel turunan minyak nabati masih mempunyai hambatan untuk dijadikan sebagai bahan bakar pengganti solar.
Viskositas suatu fluida (cairan) dapat diukur dengan Viskometer Ostwald dan pengukuran ini merupakan viskositas kinematik ( Indantono, Y. S.,2006)
Persamaan untuk menentukan viskositas kinematik :
µ = K x t (2.1) dimana µ = viskositas kinematik (centi stokes/ cSt)
K = konstanta viscometer Ostwald
t = waktu mengalir fluida didalam pipa viscometer (dt)
2.3.2 Densitas (Density)
metode ASTM D 287 atau ASTM DI 298 dan mempunyai satuan kilogram/meter kubik (kg/m3).
Kerapatan suatu fluida dapat didefinisikan sebagai massa per satuan volume, yaitu:
ρ = v m
(2.2) dengan rapat massa (kg/m3)
m = massa (kg) v = volume (m3)
2.3.3 Tititk Nyala (Flash Point)
Titik nyala adalah titik temperatur terrendah dimana bahan bakar dapat menyala ketika bereaksi dengan udara. Bila nyala terus terjadi secara menerus maka suhu tersebut diinamakan titik bakar (fire point). Titik nyala yang terlampau tinggi dapat menyebabkan keterlambatan penyalaan sementara apabila titik nyala terlampau rendah akan menyebabkan timbulnya denotasi yaitu ledakan kecil yang terjadi sebelum bahan bakar masuk ruang bakar. Hal ini juga dapat meningkatkan resiko bahaya saat penyimpanan. Semakin tinggi titik nyala dari suatu bahan bakar semakin aman penanganan dan penyimpanannya.(Widyastuti, L.,2007)
2.3.4 Titik Kabut (Cloud Point)
Titik kabut adalah temperatur pada saat bahan bakar mulai tampak “beerawan” (cloudy), hal ini timbul karena munculnya kristal-kristral (padatan) di dalam bahan bakar.Walaupun bahan bakar masih bisa mengalir pada titik ini keberadaan kristal di dalam bahan bakar dapat mempengaruhi kelancaran aliran
bahan bakar di dalam filter, pompa, dan injector. Sedangkan titik tuang (pour point) adalah temperatur terendah yang masih
Pada umumnya permasalahan pada aliran bahan bakar terjadi pada temperatur diantara cloud point dan pour point pada saat keberadaan kristal mulai menggangu proses filtrasi bahan bakar. Oleh karena itu digunakan metode pengukuran yang lain untuk mengukur performansi bahan bakar pada temperatur rendah yakni Cold Filter Plugging Point (CFPP) dan Low Temperatur Flow Test (LTFT) dengan standart
ASTM D 4539. Pada umumnya pour dan cloud point biodiesel lebih tinggi dibandingkan dengan solar. Untuk mengatasi hal itu dapat dipergunakan pencampuran biodiesel dengan solar,atau menambahkan adatif tertentu pada biodiesel,untuk mencegah terjadinya kristal- kristal yang terbentuk pada biodiesel( Indartono, Y. S.,2006)
2.3.5 Kadar Air ( Water Contain)
Pada negara yang mempunyai musim dingin kandungan air yang terkandung dalam bahan bakar dapat membentuk kristal yang dapat menyumbat aliran bahan bakar. Selain itu keberadaan air dapat menyebabkan korosi dan pertumbuhan mikro organisme yang juga dapat menyumbat aliran bahan bakar. Sedimen dapat menyebabkan penyumbatan juga dan kerusakan mesin (Indantono, Y. S.,2006)
2.3.6 Bilangan Iodine ( Number iodine)
Pengaruh naiknya ketidakjenuhan metil ester dapat menyebabkan gas CO2 bertambah
besarnya derajat ketidakjenuhan berhubungan dengan bilangan iod. Semakin panjang rantai karbon semakin rendah emisi gas buang CO2 dan semakin tinggi bilangan
iodine semakin rendah emisi gas buang CO2 yang dihasilkan.( Indantono, Y. S.,2006)
2.4 Proses Pembuatan Biodiesel
Biodiesel dapat diperoleh dari minyak turunan kacang tanah dimana biji kacang tanah dihaluskan lalu dipanaskan melalui ekstraksi (soxhleat apparatus) sehingga nhexan mengikat minyak kacang tanah. Demikian untuk sampel selanjutnya sesuai dengan kebutuhan biodiesel yang diinginkan. Setelah diperoleh minyak kacang tanah + n-hexan, lalu dirotavapor agar n-hexan dapat dipisahkan dari minyak kacang tanah itu. Selanjutnya minyak kacang tanah ini ditransesterifikasi, dengan pelarut metanol, katalis KOH dan kosolven eter seperti diagram alir ini. Blok diagaram proses pembuatan biodiesel sebagai berikut :
Proses Transesterifkasi
Metil Ester
Gliserol Transesterifikasi
Rotavapor Ekstraksi
Kacang tanah
O O
CH2 –O – C- R1 CH3 – O –C –R1
O Kosolven Eter O CH2-OH
CH – O - C - R2 + CH3OH CH3 – O- C – R2 + CH2 - OH
O Katalist KOH O CH2 - OH
CH –O - C - R3 CH3 - O – C – R3 Eter
Dimana R1,R2,R3 merupakan hidrokarbon rantai panjang dari asam lemak jenuh dan
tak jenuh.( Hamid, T.,2003)
Tabel 2.2. Struktur Kimia Asam Lemak
Nama Asam Lemak
Jumlah Atom Karbon
dan Ikatan Rangkap
Rumus Kimia
Kaprilat C8 CH3(CH2)6 COOH Kaprat C10 CH3(CH2)8COOH Laurat C12 CH3(CH2)10COOH Miristat C14 CH3(CH2)12COOH Palmitat C16.0 CH3(CH2)14COOH
Palmitoleat C16.1 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Stearat C18.0 CH3(CH2)16COOH
Oleat C18.1 CH3(CH2)7=CH(CH2)7COOH
Linoleat C18.2 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Linolenat C18.3 CH3(CH2)2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Arachidat C20.0 CH3(CH2)18COOH
( Naibaho, K., 2009)
Transesterifikasi (disebut alkoholisis) adalah pertukaran antara alkohol dengan suatu ester untuk membentuk ester lain pada suatu proses yang mirip dengan hidrolisis,kecuali pada penggunaan alkohol untuk menggantikan air. Proses ini telah digunakan secara luas untuk mengurangi viskositas trigliserida.
Alkoholisis adalah reaksi reversible yang terjadi pada temperatur ruang dan berjalan dengan lambat tanpa dibantu dengan katalis. Untuk mendorong reaksi kearah kanan dapat dilakukan dengan menggunakan alkohol berlebih (Widyastuti, L.,2007).
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan transesterifikasi : 1. Suhu
Kecepatan reaksi secara kuat dipengaruhi oleh temperatur reaksi pada ummnya reaksi ini dapat dijalankan pada suhu mendekati titik didih metanol (65oC) pada tekanan atmosfer. Kecepatan reksi akan meningkat sejalan dengan kenaikan temperatur semakin tinggi temperatur berarti semakin banyak yang dapat digunakan oleh reaktan untuk mencapai energi aktivasi.
Arhenius mengatakan bahwa hubungan antara konstanta kecepatan reaksi dengan temperatur mengikuti persamaan sebagai berikut:
K = A (2.3) Keterangan K = konstanta kecepatan reaksi
R = konstanta gas A = factor frekuensi T = suhu absolute
E = energi aktivasi 2. Waktu reaksi
Semakin lama waktu reaksi maka semakin banyak produk yang dihasilkan karena ini akan memberikan kesempatan rektan untuk bertumbukan satu sama lain. Namun setelah kesetimbangan tercapai tambahan waktu reaksi tidak akan mempengaruhi reaksi. Penelitian yang menggunakan lama reaksi 3 jam (Azis., 2005 )
3. Katalis
asam pada umumnya memerlukan suhu reaksi diatas 100°. Katalis yang digunakan dapat berupa katalis homogen maupun hetrogen. katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fase yang sama dengan reaktan dan produk sedangkan katalis hetrogen adalah katalis yang fasenya berbeda dengan reaktan dan produk. Katalis homogen yang banyak digunakan adalah alkoksida logam, seperti KOH dan NaOH dalam alkohol, selain itu dapat juga digunakan katalis asam cair misalnya asma sulfat, asam klorida dan asam sulfonat.
Penggunaan katalis homogen mempunyai kelemahan, yaitu bersifat korosif, sulit dipisahkan dari produk dan katalis tidak dapat digunakan kembali. Saat ini banyak industri menggunakan katalis hetrogen yang mempunyai banyak keuntungan dan sifatnya yang ramah lingkungan yaitu tidak bersifat korosif, mudah dipisahkan dari produk dengan cara filtrasi serta dapat digunakan berulang kalidalam jangka waktu yang lama.
Katalis basa (KOH, NaOH) lebih efisien dibanding dengan katalis asam pada reaksi tansesterifikasi. Transmetillasi terjadi kira-kiara 4000 kali lebih cepat dibandingkan dengan katalis asam dengan jumlah yang sama. Konsentrasi katalis basa divariasikan antara (0,5 – 1,5)% dari massa minyak. (Widyastuti, L., 2007) 4. Pengadukan
5. Perbandingan Reaktan
Variabel penting lain yang mempengaruhi hasil ester adalah rasio molar antara alkohol dan minyak nabati. Stoikiometri reaksi transesterifikasi memerlukan 1 mol minyak trigliserida memerlukan 6 mol metanol menggunakan rasio molar alkohol-minyak = 1 : 6. Terlalu banyak alkohol yang dipakai menyebabkan biodiesel mempnyai viskositas yang rendah dibandingkan viskositas solar juga akan menurunkan titik nyala (flas point). Hal ini disebabkan karena pengaruh sifat-sifat alkohol yang mudah terbakar. Perbandingan alkohol minyak = 1 : 2,2 (etanol : minyak). ( Kusmiyati, 1995)
2.5 Bahan Bakar Diesel (Solar)
Tabel 2.3. Karakteristik Solar
Batasan Metode Uji ASTM/lain NO Karakteristik UNIT
MIN MAX ASTM IP
1 Angka Setana 45 - D-613
2 Indeks Stana 48 - D4737
3 Berat Jenis pada 15 0 C Kg/m3 815 870 D-1298 / D-4737
4 Viskositas pada 40 0 C Mm2/sec 2.0 5.0 D-445
5 Kandungan Sulfur % m/m - 0.35 D-1552
6 Distilasi : T95 °C - 370 D-86
7 Titik Nyala °C 60 - D-93
8 Titik Tuang oC - 18 D-97
9 Karbon Residu merit - Kelas I D-4530
10 Kandungan Air Mg/kg - 500 D-1744
11 Biological Grouth - Nihil
12 Kandungan FAME % v/v - 10
13 Kandungan Metanol & Etanol
% v/v Tak Terdeteksi D-4815
14 Korosi bilah tembaga Merit - Kelas I D-130
15 Kandungan Abu % m/m - 0.01 D-482
16 Kandungan Sedimen % m/m - 0.01 D-473
17 Bilangan Asam Kuat mgKOH/gr - 0 D-664
18 Bilangan Asam Total mgKOH/gr - 0.6 D-664
19 Partikulat Mg/l - - D-2276
20 Penampilan Visual - Jernih dan terang
21 Warna No.ASTM - 3.0 D-1500
(Wahyuni, A. I.,2008)
2.6 Pemakaian Biodiesel Sebagai Bahan Bakar Diesel
Jika sifat-sifat fisis biodiesel belum sama dengan sifat-sifat fisis solar akan menyebabkan derajat atomisasi minyak biodiesel pada sistim injeksi akan kurang baik dari pada bahan bakar solar.(Wibowo, C. S., 2008)
Untuk mendapatkan kinerja yang optimum pada sistim injeksi motor diesel ada 3 pilihan yang dapat dilakuklan,yaitu :
1. Modifikasi sifat-sifat fisika-kimia minyak nabati,agar sesuai dengan sifat-sifat fisika-kimia bahan bakar diesel.
2. Modifikasi peratan injeksi untuk mendapatkan atomisasi yang memuaskan pada ruang bakar mesin.
3. Kombinasi dari kedua modifikasi diatas
Dan yang dilakukan sekarang oleh peneliti-peneliti ilmiah adalah modifikasi sifat-sifat fisika-kimia minyak nabati sebagai berikut :
1. Menggunakan campuran minyak nabati dengan bahar bakar diesel fosil (solar)
2. Mengubah komposisi kimiawinya melalui suatu proses sederhana seperti proses transesterifikasi
Pada penelitian ini dipergunakan campuran biodiesel turunan kacang tanah dengan bahan bakar solar dapat disebut B10 dan B20.
2.7 Emisi Gas Buang
2.7.1 Bahan Pencemar (Polutan)
Bahan pencemar (polutan) yang berasal dari gas buang dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori sebagai berikut :
1. Sumber
Polutan dibedakan menjadi polutan primer atau sekunder. Polutan primer seperti nitrogen oksida (NOx) dan karbon-karbon (HC) langsung dibuang ke udara bebas dan mempertahankan bentuknya seperti pada saat pembuangan. Polutan sekunder seperti ozon (O3) dan peroksiasetil nitrat (PAN) adalah polutan
2. Komposisi Kimia
Polutan dibedakan menjadi organik dan inorganik. Polutan organik mengandung karbon dan hydrogen,juga beberapa elemen seperti oksigen, nitrogen, sulfur atau fosfor. Contohnya hidrokarbon, alkohol, ester dan lain-lain.Polutan inorganik seperti karbon monoksida (CO), karbonat, nitrogen oksida, ozon dan lain-lain.
3. Bahan penyusun
Polutan dibedakan menjadi partikulat atau gas. Partikulat dibagi menjadi padatan, dan cairan seperti debu, asap, abu, kabut dan spray. Partikulat dapat bertahan di atmosfer sedangkan polutan berupa gas tidak bertahan di atmosfer dan bercampur dengan udara bebas.
a. Partikulat
Polutan patikulat yang berasal dari kendaraan bermotor umumnya merupakan fasa padat yang terdispersi dalam udara dan magnetik asap.Fasa padatan tersebut berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar dengan udara sehingga terjadi tingkat ketebalan asap yang tinggi. Selain itu partikulat juga mengandung timbal yang merupakan bahan aditif untuk meningkatkan kinerja pembakaran bahan bakar pada mesin kenderaan.
Apabila butir-butir bahan bakar yang terjadi pada penyemprotan ke dalam silinder motor terlalu besar atau apabila butir-butir berkumpul menjadi satu maka akan terjadi dekomposisi yang menyebabkan terbentuknya karbon-karbon padat atau angus. Hal ini disebabkan karena pemanasan udara yang bertempratur tinggi tetapi penguapan dan pencampuran bahan bakar dengan udara yang ada didalam silinder tidak dapat berlangsung sempurna terutama pada saat-saat dimana terlalu banyak bahan bakar disemprotkan yaitu pada waktu daya motor akan diperbesar misalnya untuk akselerasi maka terjadinya angus itu tidak dapat dihindarkan.
b. UHC (Unburned Hidrocarbon)
Hidrokarbon yang tidak terbakar dapat terbentuk tidak hanya karena campuran udara bahan bakar yang gemuk, tetapi bias saja pada campuran kurus bila suhu pembakarannya rendah dan lambat serta bagian dari dinding ruang pembakarannya yang dingin dan agak besar. Motor memancarkan banyak hidrokarbon jika baru saja dihidupkan atau berputar bebas atau pemanasan.
Pemanasan dari udara yang masuk dengan menggunakan gas buang meningkatkan penguapan dari bahan bakar dan mencegah pemancaran hidrokarbon. Jumlah hidrokarbon tertentu selalu ada dalam penguapan bahan bakar ditangki bahan bakar dan dari kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dari torak masuk kedalam poros engkol,yang disebut dengan blow by gasses (gas lalu). Pembakaran tak sempurna pada kendaraan juga akan
menghasilkan gas buang yang mengandung hidrokarbon. Hal ini pada motor diesel terutama disebabkan oleh campuran lokal udara bahan bakar tidak dapat mencapai batas mampu bakar.
c. Carbon Monoksida (CO)
Karbon dan oksigen dapat bergabung membentuk senyawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna dan karbon dioksida (CO2)
d. Nitrogen Oksida (NOX)
Senyawa nitrogen oksida yang sering menjadi pokok pembahasan dalam masalah polusi udara adalah NO dan NO2. Kedua senyawa ini terbuang
langsung ke udara bebas dari hasil pembakaran bahan bakar. Nitrogen monoksida ((NO) merupakan gas berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. Gas NO merupakan gas yang berbahaya karena mengganggu syaraf pusat.gas NO terjadi karena adanya reaksi antara N2 dan O2 (Naibaho, K.,
2009 )
Persamaan reaksi N2 dan O2 sebagai berikut :
O2 2O
N2 + O NO + N
N + O2 NO + O
2.7.2 Pengendalian Emisi Gas Buang
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan dibeberapa tempat yaitu :
1. Untuk proses ekstraksi dilakukan di Jln. Gagak Raya No.03.P.Mandala Medan
2. Untuk proses transesterifikasi dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik MIPA USU Medan
3. Untuk penelitian sifat-sifat fisiko-kimia (karakteristik) Biodiesel dilakukan di di Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) atau Indonesian Oil Palm Reaseach Institute (IOPRI) Jln Brigjen Katamso No. 51 Kp. Baru Medan.
4. Untuk proses emeisi gas buang B10 dan B20 dilakukan di Auto 2000,Jln. Jend. Gatot Subroto No. 220 Medan
Waktu penelitian selama 5 bulan mulai Desember 2009 sampai April 2010.
3.2 Bahan dan Alat
1. Untuk proses ekstraksi kacang tanah. Bahan yang digunakan :
- Kacang tanah sebanyak 10 kg - Alkohol (n-hexan) secukupnya - Kertas saring secukupnya Alat yang digunakan : - Soxhleat apparaatus - Pompa air (untuk pendingin) - Lumpang
- Mixer
2. Untuk proses Transesterifikasi minyak kacang tanah.
Bahan yang digunakan : Sampel (minyak kacang tanah), katalis KOH, metanol, eter, oilbath, nitrogen cair, HCl4-normal, Na2SO4,
aquadest, kertas saring.
Alat yang digunakan : Reaktor, neraca, panci, labu leher tiga, pompa vakum, pompa air, gelas ukur, pengukur ph, hotplate stirrer, destilasi, termometer, alat pengaduk (magnetic stirrer), thermostat
3.3Variabel Penelitian
Variabel penelitian dalam pembuatan biodiesel dari turunan kacang tanah adalah :
1. Variabel bebas
Varibel bebas dalam penelitian ini adalah katalis KOH, pelarut metanol dan kosolven eter
2. Variabel terikat
Variabel terikat dalam penelitian ini adalah tingkat konversi terhadap reaksi pembuatan biodiesel dari minyak kacang tanah.
3. Variabel kontrol
3.4Diagram Alir Penelitian Dari Kacang Tanah Sampai Biodiesel
3.4.1 Diagram alir penelitian untuk menghasikan minyak kacang tanah (eksraksi)
Kacang Tanah
Dihaluskan n-hexan
Diekstraksi
Minyak kacang tanah dan dan-hexan
Rotavapor
Didestilasi
[image:38.612.218.522.184.574.2]Uji Gas Chromatografi (GC)
3.4.2 Diagram Alir Proses Transesterifikasi Minyak Kacang Tanah
Sampel (minyak kacang tanah)
Pelarut Metanol
Katalis KOH
Kosolven Eter
Reaktor
Proses Pemisahan
Gliserol Metil Ester Air
Pemurnian Metil Ester
Destilasi
[image:39.612.124.516.145.566.2]Metil Ester (Biodiesel)
3.5Preparasi (Pengolahan) Proses Ekstraksi Tepung Kacang Tanah Langkah-langkah proses ektraksi kacang tanah sebagai berikut :
1. Biji kacang tanah sebanyak 10 kg, ditumbuk dan dihaluskan menjadi tepung kacang tanah 2. Sampel (tepung kacang tanah) dibungkus dengan kertas saring sebanyak 80 gr
lalu dimasukkan kedalam tabung soxhleat 3. Dimasukkan n-hexan sebanyak 250 ml kedalam labu bawah soxhleat.
4. Pompa air pendingin dihubungkan pada tabung atas soxhleat lalu alat soxhleat dihidupkan (posisi ON) dan pemanas pada posisi 300 watt
5. Proses ekstraksi berlangsung selama 3 jam
6. Setelah 3 jam sampel dikeluarkan dari labu sochleat,diganti dengan sampel baru dan labu tempat n-hexan sudah berubah warnanya,menjadi kekuning-kuningan dan ditimbang massanya 111,2 gr volumenya =125 ml
7. Demikian selanjutnya untuk sampel-sampel berikutnya,sampai habis tepung kacang tanah sebanyak 10 kg (125 kali pergantian sampel)
8. Setelah selesai diektraksi bahan kacang tanah 10 kg,menghasilkan minyak dan n-hexsan sebanyak 15 liter
9. Kemudian minyak + n-hexan = 15 liter, dirotavapor, didestilasi agar murni minyak kacang tanah, dan ditimbang diperoleh massanya = 4650 gr
10. Kadar minyak kacang tanah =
3.6Preparasi (Pengolahan) Proses Transesterifikasi Minyak Kacang Tanah Langkah-langkah proses transesterifikasi minyak kacang tanah sebagai berikut:
1. Disiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu :
- Massa sampel (minyak kacang tanah), m1 = 884,02gr
- Massa metanol m2 = 192,01 gr
- Massa KOH m3 = 13,26 gr
- Massa Eter m4 = 200,02gr
2. Kemudian bahan –bahan itu dimasukkan kedalam reaktor
3. Reaktor dimasukkan kedalam oilbath didalam panci lalu dipanaskan kemudian diaduk dengan alat Hotplate Stirer dengan kecepatan pengadukan 2700 rpm pada
suhu konstan 65 o C, dan tekanan P = 13,6 atm 4. Setelah 3 jam reaktor dikeluarkan dari dalam oilbath dan isinya dituangkan ke
dalam labu leher tiga
5. Kemudian hasil transesterifikasi itu diukur Ph,untuk mengetahui apakah bersifat basa atau netral ternyata Ph nya =10,berarti bersifat basa,karena pengaruh katalis KOH.
6. Sifat basa ini harus dinetralkan,supaya tidak terjadi proses penyabunan saat dilakukan proses pencucian, dengan menambahkan HCl4 normal secukupnya lalu
diaduk sampai merata kemudian diukur Ph =7,berarti reaksi sudah netral. 7. ProsesPencucian
Kedalam reaksi dimasukkan aquadest secukupnya, sehingga terjadi 3 lapisan yaitu lapisan atas merupakan metil ester (Fame), lapisan tengah merupakan mono,di dan trigliserida dan lapisan bawah merupakan gliserol + air.
8. Proses Pemisahan.
a. Pada proses pemisahan ini,semuanya dimasukkan kedalam tabung corong pisah lalu ditambahkan n-hexan secukupnya dan diaduk untuk mengikat metil ester sehingga terpisah dengan air,kemudian didiamkan selama 15 menit sehingga pada reaksi akan kelihatan 2 lapisan,yaitu lapisan atas metil ester dan lapisan bawah merupakan gliserol
b. Kemudian gliserol atau lapisan bawah ini dibuang melalui corong dan tinggal lapisan atas yang masih mengandung n-hexan + air selanjutnya dimasukkan Na2SO4, untuk mengikat air yang masih sisa didalam reaksi, kemudian
didiamkan selama 24 jam, agar air + Na2 SO4 mengendap didasar tabung
9. Proses Pemurnian Metil Ester
Hasil penyaringan dimasukkan kedalam labu leher tiga,kemudian didestilasi vakum pada suhu 69°C, selama 5 jam agar n-hexan, eter, metanol dapat
dihilangkan. Dan hasilnya benar murni metil ester (Biodiesel).
10.Hasil pemurnian metil ester diperoleh hasilnya sebesar 640 gr (crude)
3.7Diagram Alir Pengujian Sifat-Sifat Fisika-Kimia Dan Emisi Gas Buang B10,B20 Turunan Minyak Kacang Tanah
Viskositas (Viscosity)
Density (Density)
Titik Nyala (Flash Point) Solar
Analisa & Pembahasan
Hasil Penelitian Pengujian
Karakteristik B10 & B20
Titik Kabut (Cloud Point) Pencampuran
B10 dan B20
Kadar air Biodiesel
Kesimpulan Bilangan Iod
Emisi gas buang B10
[image:42.612.91.537.243.654.2]B20
3.7.1 Proses Pencampuran Biodiesel Dengan Solar
Biodiesel 10% dari volume campuran dicampur dengan solar 90% dari volume campuran dinamakan B10 dan jika biodiesel 20% dari volume campuran dicampur dengan solar 80% dari volume campuran dinamakan B20.
Disiapkan solar 900 ml dan biodiesel 100 ml kemudian dicampur dengan alat pengaduk agar hasil campuran benar-benar merata atau homogen demikian untuk proses pencampuran B20.
3.7.2 Pengujian Sifat-Sifat Fisika-Kimia (Karakteristik) Biodiesel Turunan Minyak Kacang Tanah
Setelah produk metil ester (biodiesel) dicampur dengan bahan bakar diesel (solar) diperoleh B10 dan B20, sebelum dipergunakan sebagai bahan bakar sebaiknya dilakukan pengujian karakteristik (sifat-sifat fisika-kimia) untuk mengetahui apakah bahan bakar B10 dan B20 telah dapat dipergunakan sebagai bahan bakar pengganti solar tanpa menimbulkan masalah pada mesin diesel. Untuk itu hasil pengujian karakteristik yang akan diperoleh nantinya,sangat diharapkan dapat mendekati karakteristik bahan bakar solar ataupun minyak diesel. Adapun beberapa karakteristik yang akan diteliti (diuji) adalah viskositas, densitas, titik nyala, titik kabut, kadar air dan bilangan iod.
3.7.2.1Pengujian Viskositas (Viscosity)
Pengujian viskositas ini dilakukan untuk mengetahui kecepatan aliran bahan bakar B10,B20 melalui pipa kapiler atau injector karena kecepatan bahan bakar sangat mempengaruhi derajat atomisasi bahan bakar di ruang bakar.
Bahan yang di uji : sampel B10 dan B20. Alat yang dipergunakan :
d. Stering hotplate e. Stopwatch f. Thermometer g. Statip
h. Balon pipet Prosedur kerja :
1. Masukkan paraffin cair kedalam beaker glass 5 liter dan magnet stirrer panaskan diatas hot plate samapai suhu 40°C.
2. Dipasang thermometer pada tiang statip,lalu dimasukkan kedalam beaker glass. 3. Dimasukkan sampel B10 (20 ml) kedalam viscometer sampai tanda garis. 4. Dimasukkan viscometer berisi sampel kedalam beaker glass
5. Kemudian hisap sampel sampai tanda garis atas pada pipa kapiler dengan balon pipet kemudian dilepaskan sampel itu sampai menempuh tanda garis bawah pada pipa kapiler dan diukur waktunya dengan stopwatch. Hal ini dilakukan sampai 3 kali, yaitu t1 =4,2252 detik,t2= 4,2249 detik, t 3 = 4,2249 detik dan waktu rata-rata
tr = 4,2250 detik
6. Demikian dilakukan untuk sampel B20,dandiperoleh waktu t1 =4,30 detik, t2=4,29
detik,t3= 4,31 detik dan waktu rata-rata =4,30 detik.
3.7.2.2Pengujian Densitas( Density)
Pengujian densitas dilakukan untuk mengetahui kerapatan massa sampel persatuan volume dan densitas dapat ditentukan dengan membandingkan massa sampel dengan volume sampel pada suhu tertentu’
Bahan yang digunakan : 1. Massa sampel B10 50 ml
Alat yang digunakan 1. Pilnometer 50 ml 2. Breaker glass 3. Waterbath 4. Neraca Analitik
Prosedur kerja pengujian densitas : 1. Standarisasi
a. Piknometer (kapasitas 50 ml) dicuci dengan asam kromat, aquadest.
b. Kemudian piknometer diisi dengan aquadest baru mendidih sampai panuh, kemudian didinginkan pada water bath pada suhu 30oC,dan ditunggu selama 30 menit.
c. Setelah 30 menit ditandai batas volume aquadest pada piknometer dan ditutup. d. Piknometer dikeluarkan dari water bath dan dibersihkan dan ditimbang (A).
A = 95,1307 gr
e. Lalu piknometer dikosongkan, dibersihkan, dikeringkan, ditimbang (B = 45,5352 gr)
f. Maka massa aquadest (X) pada suhu 30oC adalah A – B 2. Densitas B 10,B 20 pada suhu 40°C
a. Diisi piknometer dengan sampel B10 sampai pada batas aquadest yang telah diberi tanda sebelumnya.
b. Ditempatkan piknometer pada water bath pada suhu 40oC selama 30 menit. c. Kemudian piknometer diangkat dari water bath, lalu dibersihkan, dikeringkan,
ditimbang (C), C = 86,1787 gr
d. Kemudian dihitung densitas (G) dengan rumus :
G =
e. Pengujian sampel B10 dan B20
f. Demikian untuk pengujian sampel B20 diperoleh C = 86,2531 gr
3.7.2.3Pengujian Titik Nyala (Flash Point)
Pengujian titik nyala (flash point) untuk mengetahui titik suhu terrendah bahan bakar (sampel) dapat terbakar atau menyala,ketika berreaksi dengan udara, jika didekatkan dengan api. Pengujian ini dilakukan dengan metode ASTM D 93-00(2000)
Alat yang digunakan :
1. Thermometer khusus AOCS
2. Pensky-Martens close cup tester, ASTM design D-93-00 3. Gas dan tungku gas
4. Stirrer (pengaduk)
Prosedur kerja pengujian flash point
1. Sampel B10 sebanyak 70 ml dimasukkan kedalam wadah pensky-martens.
2. Wadah ditutup rapat,dan dimasukkan kedalam flashtester, lalu diaduk dengan kecepatan 100 rpm.
3. Dipasang thermometer 300o C, dimasukkan kedalam wadah sampai mengenai sampel.
4. Alat flashtester,gas dan pemanas dihiduppkan,pemanas pada posisi 20
5. Dinyalakan api gas dan setiap kenaikan suhu 10oC,di uji sampel dengan dengan menyulutkan api gas pada mulut (lubang) wadah tempat sampel, jika belum menyala lubang ditutup kembali.
6. Pada saat suhu 40°C, 50°C, 60°C disulutkan api gas kelubang wadah sampel ternyata sampel belum terbakar (menyala).
7. Pada saat suhu 70°C disulutkan api gas kelubang wadah terjadi letupan, api gas menyambar sampel dan menyala.
9. Pada suhu 66°C terjadi letupan api gas disambar sampel hingga menyala maka ini merupakan titik nyala (flash point)
10. Demikian untuk sampel B20 diperoleh titik nyala pada suhu 67°C
3.7.2.4Pengujian Titik kabut (Cloud point)
Pengujian titik kabut ini dilakukan untuk mengetahui pada suhu berapa sampel atau bahan bakar B10 dan B20 mulai membeku (mulai berawan),hal ini akan mempengaruhi viskositas bahan bakar,pengujian dilakukan dengan metode AOCS Official Methode Ce 6-25 (1989).
Alat yang digunakan : 1. Tabung sampel 2. Oven (pemanas)
3. Termometer (- 2o C s/d 68 o C) 4. Waterbath
Prosedur kerja pengujian cloud point :
1. Sampel B10 sebanyak 100 ml dipanaskan pada suhu 130 oC kemudian dituangkan kedalam tabung sebanyak 45 ml.
2. Selanjutnya tabung berisi sampel ini dicelupkan kedalam waterbath pada suhu 0°C
3. Termometer dimasukkan kedalam sampel lalu penurunan suhu sampel diamati, mulai suhu awalnya 130°C, turun terus dan waterbath diaduk agar suhunya merata.
4. Pada suhu 10°C sampel mulai berawan dan diamati terus sampai bacaan thermometer tidak kelihatan lagi karena sudah ditutupi awan sampel itu dan dibaca suhunya 3°C
3.7.2.5 Pengujian Kadar Air ( Water Contain )
Kadar air dari bahan B10,B20 dapat diuji dengan metode Karl Fischer Coulometer. Alat ini digunakan untuk analisa minyak nabati, petroleum, yang mempunyai kadar air dibawah 5%.
1. Alat yang digunakan satu set alat Mettler Toledo Karl Fischer Coulometer 2. Prosedur kerja pengujian kada air sampel
a. Alat Mettler Toledo Karl Fischer Coulometer diposisi ON (hidup), lampiran gambar D14
b. Ditekan tombol “RUN” c. Ditekan tombol “F 3 OK”
d. Alat melakukan “Pretitration” ditunggu sampai alat itu berada dalam keadaan stand by dan menunjukkan Drift < 10.
e. Masukkan sampel yang telah ditimbang massanya = 0,2412 gr, dengan menggunakan syringe bersih kemudian tekan tombol F 3 OK
f. Kemudian ditunggu beberapa saat hasil analisa akan keluar pada layar Karl Fischer Coulometer dicatat
g. Demkian untuk sampel B20,massanya = 0,2709 gr dan dicatat
3.7.2.6Pengujian Bilangan Iodine (Iodine Number)
Bilangan iodine pada biodiesel tingkat ketidakjenuhan senyawa penyusun biodiesel keberadaan senyawa tak jenuh meningkatkan performansi biodiesel pada temperatur rendah tapi disisi lain keberadaan senyawa tak jenuh ini dapat memudahkan bereaksi dengan oksigen diatmosfer membentuk material berupa plastik.
Pengujian bilangan iodine (iod) untuk mengetahui jumlah (gram) iod yang diikat oleh setiap 100 gr lemak tak jenuh dalam minyak B10,B20.
3. KI (kalium iodine) 15% = 15 ml 4. Indikator amylum = 2 ml
5. Larutan natrium thio-sulfat Nthio = 0,1024 6. Air detilasi
Alat yang digunakan :
1. Erlenmeyer bertutup 500 ml 4. Gelas ukur
2. Neraca analitik 5. Pipet volume 15 ml 3. Buret mikro 6. Pipet volume 20 ml Prosedur kerja pengujian bilangan iodine :
1. Ditimbang massa sampel B10 sebanyak 0,5 gr, lalu dimasukkan kedalam Elenmeyer tertutup.
2. Ditambahkan 20 ml siklu hexan dan 15 ml larutan wijs.
3. Kemudian disimpan ditempat gelap selama 30 menit dan ditambahkan 15 ml KI 15% dan 85% aquadest.
4. Selanjutnya dititrasi dengan larutan Na-thiosulfat 0,1 N dengan menggunakan Indicator pati + 2 ml amylum,sampai larutan menjadi jernih (Na-thiosulfat warna biru hilang)
5. Dilakukan hal yang sama untuk blanko tanpa sampel 6. Demikian untuk sampel B20
Bilangan iodine = Dimana :
B =Volume titrasi blanko (ml) S =Volume titrasi sampel (ml) N = Normalitas
3.7.2.7Pengujian Titik Asap (Smoke Point)
Pengujian smoke point bertujuan untuk mengetahui pada suhu berapa sampel
B10 dan B20 mulai mengeluarkan asap dilakukan dengan metode Clevelend Open Cup Flashtester.
Alat yang digunakan
1. Termometer (50oC- 300 o C)
2. Alat Clevenlend open cup flashtester dilengkapi dengan pamanas dihubungkan ke sumber arus listrik
Kerja pengujian smoke point.
1. Sampel B10 sebanyak 70 ml dimasukkan ke wadah lalu wadah diletakkan diatas
pemanas
2. Pemanas di setting pada posisi 50 3. Sampel dicelupkan thermometer
4. Diamati setiap kenaikan suhu sampel mulai mengeluarkan asap (smoke) 5. Pada suhu 100°C sampel mulai berasap
6. Demikian untuk sampel B20 mulai berasap pada suhu 90°C
3.7.2.8Pengujian Kadar Kotoran (Impurities)
Kadar kotoran merupakan salah satu tolak ukur untuk menentukan mutu minyak makin kecil kadar kotoran di dalam minyak maka minyak makin baik.
Bahan yang digunakan 1. Sampel B 10, B20 2. N-hexan
Alat yang digunakan
Prosedur Kerja pengujian kadar kotoran
1. Sampel yang sudah homogen ditimbang sebanyak, ws=10,0453 gr ke dalam
petridisk
2. Kertas saring dicuci dengan n-hexan, kemudian dikeringkan samapi suhu 105oC lalu ditimbang, w1 =1,1780 gr.
3. Kemudian sampel disaring dengan kertas saring kering itu,lalu dicuci dengan n-hexan agar minyak sampel hilang,lalu dipanasi pada suhu 105oC selama 1 jam lalu didinginkan selama 30 menit ditimbang W2 =1,1887 gr.
4. Demikian untuk sampel B20, ws= 10,0197 gr,w1 = 1,1762 gr,w2 =1,1829 gr.
5. Perhitungan kadar kotoran
Persamaan untuk menentukan kadar kotoran :
Kadar kotoran =
Ws W
W2 1)
( −
x 100%
Kadar kotoran =
0453 , 10 1780 . 1 1887 , 1 x x 100%
Kadar kotoran = 0,11% Untuk sampel B20
Kadar kotoran =
Ws W
W2 1)
( −
x 100%
Kadar kotoran =
gr gr x 0197 , 10 1762 . 1 1829 , 1 x 100%
Kadar kotoran = 0,07%
3.7.3 Pengujian Emisi Gas Buang B10 dan B20 Turunan Kacang Tanah
Pengujian emisi gas buang B10 dan B20 dilakukan untuk mengetahui besarnya smoke (asap) mengandung CO 2 yang dikeluarkan oleh mesin saat B10 dan
B20 dipergunakan sebagai bahan bakar. Mobil (Truk Dyna 110 PS, 2007) BK 9000 LD pada KM : 31890 dan pelaksanaan pengujian tanggal 01-05-2010.
Bahan yang dipergunakan :
Alat yang dipergunakan 1. Stargas
2. Smokemeter
3 Kabepenghubung 4. Pipa
Prosedur Kerja pengujian emisi gas buang Pengujian bahan bakar solar
1. Truk dyna dipanasi sampai 15 menit
2. Kemudian dipasang semua accessories smokemeter dan stargas yaitu probe kenalpot, probe temperatur, kabel transducer rpm, kabel koneksi stargas.
3. Hidupkan (ON) smokemeter,stargas,hingga display stargas tertulis : ACCELERATE Æ pedal gas ditekan Æ value 1
STOP Æ pedal gas dilepas
ACCELERATE Æ pedal gas ditekan Æ value 2 STOP Æ pedal gas dilepas
ACCELERATE Æ pedal gas ditekan Æ value 3 STOP Æ pedal gas diloepas
ACCELETRATE Æ pedal gas ditekan Æ value 4 STOP Æ pedal gas dilepas
ACCELARATE Æ pedal gas ditekan Æ value 5 4. Hasil pengujian : Opacity dalam%
Pengujian bahan bakar B10
B10 sebanyak 1 liter dihubungkan ke nozzle dengan pipa sebagai
ujian : OPACITY dalam % m min : 670
Val
ya pengujiannya sama dengan B10
1. x
2. *
3.
* 1. Sampel
pengganti minyak solar dari tangki truk dihidupkan.
2. Setelah 10 menit dilakukan seperti no.3 pada pengujian solar diatas. Hasil penh
Rp
Rpm max : 2140 Engine C : 85 0
Value 1 : 14,4 * ue 2 : 24,5 x Value 3 : 14,0 * Value 4 : 15,8 * Value 5 : 8,8 x Value mean : 14,7%
Untuk bahan bakar B20
1. Sampel B10 diganti dengan B20,selanjutn
2. Saat pergantian dari sampel B10 ke sampel B20. Hasil pengujian : OPACITY dalam%
Pengujia 1.
Rpm min : 670 Rpm max : 3340
0
Engine C : 86
0,8 * ,9 x 10,0 * * x Value mean : 10,5% Pengujian 2.
Rpm min : 680 Rpm max : 5690 Engine 0 C : 88 Value 1 : 1 Value 2 : 13 Value 3 :
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN ang Tanah
i kacang tanah sebanyak 10 kg,diperoleh minyak kacang ,maka kadar (kandungan) minyak kacang tanah dapat dihitung 4.1Hasil Ekstraksi Kac
Setelah diekstraks tanah sebanyak 4650 gr sebagai berikut :
Kadar minyak kacang tanah =
Tanah Kacang Bahan M Massa Tanah Kacang Minyak assa x 100%
Kadar minyak kacang tanah =
10000 x 100%
Kadar minyak kacang tanah = 46,5%
Menurut hasil peneltian Rama bahwa kadar minyak kacang tanah berkisar (35 -55)%.
Dan hasil uji GC (Gas Chromatografi) diperoleh Asam Lemak Bebas (ALB) atau FFA (Free Fatty Acid) = 0.58, bahwa minyak kacang tanah dapat ditransesterifikasi.
[image:55.612.107.537.514.699.2]4.2Hasil Transesterifikasi Minyak Kacang Tanah
Tabel 4.1 Kandungan asam lemak minyak kacang tanah,basis hitungan 100 gr
No Nama Massa rumus
%konsen trasi
Massa
(gr) mol,gr
Massa rumus trigli serida mol trigli serida Massa trigli serida (gr) 4650
Untuk menentukan% konversi transes engan persamaan : Persamaan% konversi tran
ksprimen x % fame GC
0 gr dan hasil uji GC fame 64% Sehingga Y = 640 gr x 64% dan X = 884 gr x100 gr/99.53 gr=888.17 gr
si = 640 gr x 64 %/ 888.17 g
odiesel B10,B20 Turunan Kacang Tanah
iesel) turunan minyak kacang tanah dengan
ini dicampur dengan solar sehingga diperoleh B10,B20, selanjutnya bahan
Viskositas kine ik = konstanta viscometer x waktu (lamanya aliran sampel) atik = 0,988 x 4,2250 centistokes
16 Perhitungan viskositas B
sk kin ik kons a 8 0 cS 4
n ini t ati at en si sis i
nsyaratkan viskositas sebesar (2,3 – 6,0) c St pada suhu 40 0 C is
lar r v (2 –
terifikasi d sesterifikasi = Y/X Dimana : Y = Berat fame hasil e
X = Massa rumusTrigliserida dari C18-1 x 100 gr/ massa trigliserida Hasil transesterifikasi,untuk 1 mol oleat minyak kacang tanah diperoleh : Hasil kasar fame (crude) sebanyak 64
Maka% konversi Transesterifika r = 46.17 %
4.3Hasil Pengujian Sifat-Sifat Fisika-Kimia Bi
Setelah diperoleh metil ester (biod
katalis KOH dan kosolven eter,pada suhu 65°C selama waktu 3 jam. Kemudian biodiesel
bakar ini di uji sifat-sifat fisisnya.
Hasil pengujian Viskositas bahan bakar B10 dan B20 4.3.1
Perhitungan viskositas B10
Konstanta alat viscometer = 0,998. mat
Viskositas kinem (cSt).
Viskositas kinematic = 4,2 6 cSt 20.
Vi ositas emat = tanta x w ktu = 0,99 x 4,3 t = 4,291 c St. Da hasil dapa mendek au mem uhi sifat- fat fi SNI Biod esel yang
me dan sifat-sifat fis
Tabel 4.2 Hasil Pegujian Viskositas
No Produk Bahan Bakar Viskositas (c St)
1 B10 4.2166
2 B20 4.2914
3 B100 5.9854
4.2166 4.2914 5.978 2 6 8 7 5 4 5 2 0 1 2 3 V IS K 6
B10 B20 B100 Biodiesel Biodiesel Solar min Solar max O S I S t) T A S ( c
SNI min SNI max
itas Terhadap Produk Bahan Bakar
ositas biodiesel murni
bahan bakar belum dapat dilakukan, karena ng
[image:57.612.114.500.216.452.2]sitas B10,B20 sudah sesuai dengan syarat sifat-sifat fisis solar yang mensyaratkan viskositas berkisar (2 – 5) Cst. Dan viskositas biodiesel (B100) hasil penelitian ini sudah sesuai viskositas SNI Biodiesel.
Gambar 4.1 Grafik Viskos
Dari tabel atau dari grafik viskositas dapat diamati bahwa visk
(B100) mempunyai viskositas lebih tinggi dari pada viskositas solar, sehingga pemakaian B100 sebagai
4.3.2 Hasil Pengujian
Hasil peng t-sifat fisis solar
sifat-sifat fisis berkisar (0,8150 – 0,8700) gr/cm3, tetapi lebih kecil dar fat fisis SNI Biodiesel yang mensyaratkan (0,8500 – 0,8900) gr/cm3.
erhitungan Densitas adalah sebagai berikut : ntuk sampel B10
C = massa piknometer + sampel = 86,1787 gr
B = massa piknometer = 45,5352 gr dan X = massa air =49,5955 gr Maka Densitas dapat dihitung dengan rumus :
G =
Densitas Bahan Bakar B10 dan B20
ujian ini mendekati sifa yang mensyaratkan i sifat-si P U X B C− = gr gr 5955 . 49 5352 , 45 1787 . 86 −
= 0,8195 gr/cm3
Untuk sampel B20
Diperoleh C = 86,2531 gr
G = X B C− = gr gr 5955 . 49 5352 , 45 2531 . 86 −
Tabel 4.3. Hasil pengujian Densitas
No Produk Bahan Bakar Densitas (gr/cm3)
1 B10 0.8195
2 B20 0.8210
3 B100 0.8901
Gambar 4.2. Grafik Densitas Terhadap Produk Bahan Bakar
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa densitas B10,B20 mendekati densitas solar dan lebih kacil dari densitas B100, SNI biodiesel. Hal ini disebabkan B10, B20 merupakan campuran Biodiesel dengan solar dan pada campuran itu dominan solar sehingga sifat-sifat fisisnya juga akan mendekati solar.Dan semakin besar volume biodiesel yang dicampur terhadap solar, semakin naik densitasnya.
4.3.3 Hasil pengujian Titik Nyala (Flash Point) Bahan Bakar B10,B20
Titik nyala bahan bakar s Solar dan diharapkan t sebagai peng
Tabel 4.4 Hasil pengujian Titik Nyala (Flash P
N Produk Bahan Bakar Titik Nyala (oC)
B10, B20 ini mendekati sifat-sifat fisi
dapa gati solar.
oint)
o
1 B10 66
2 B20 67
66
67
100
60
0
20
40
60
80
100
120
B10
B20
BiodieselSNI Solar min
min
T iti k N yal a ( F las h P o in t ( O C )Titik Nyala
Gambar 4.3. Grafik Titik Nyala (Flash Point) Terhadap Produk Bahan Bakar
Dari grafik dapat dilihat bahwa titik nyala bahan bakar B10,B20 mendekati titik nyala minimum bahan bakar solar. Hal ini disebabkan bahan bakar B10 dan B20 campuran engikuti solar dengan biodiesel dan dominan solar, sehingga sifat-sifat fisisnya akan m
4.3.4 Hasil Pengujian Titik Kabut (Could Point) Bahan Bakar B10 dan B20 Hasil pengujian titik kabut dari bahan bakar B10 diperoleh pada suhu 3°C dan
titik kabut bah sifat sifat fisis
n bakar solar, oC, menurut sifat sifat fisis SNI Biodiesel titik nyala maksimum 18oC maka titik nyala bahan bakar B10,B20 ini masih sesuai
[image:61.612.112.529.250.557.2]engan yang disyaratkan oleh SNI Biodiesel dan solar.
Tabel 4.5. Hasil pengujian Titik kabut (Cloud Point)
No Produk Bahan Bakar Titik Kabut (o C)
an bakar B20 diperoleh pada suhu 5oC. dan menurut baha titik nyala maksimum 18
d
1 B10 3
2 B20 5
3 B100 11
3 5 18 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
B10 B20 SNI max Solar max
T iti k K ab u t ( oC )
an semakin lamba tmengalir,sehingga tomisasi tidak sempurna.
Gambar 4.4. Grafik Titik Kabut (Cloud Point) Terhadap Produk Bahan Bakar
Sehingga bahan bakar B10 dan B20 tidak dapat dipergunakan pada suatu tempat yang suhunya rendah (suhu 5 oC dan 3o C),karena bahan bakar B10,B20 mulai berkabut,sehingga aliran bahan bakar itu ak
4.3.5 Hasil Pengujian Kadar Air Bahan Bakar B10 dan B20
Dari hasil pengujian kadar air bahan bakar B10 diperoleh 0,02% dan kadar air bahan bakar B20 diperole
