HASIL DAN PEMBAHASAN

(1)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Percobaan

4.1.1 Hasil Analisa FFA Metil Ester

Pada percobaan ini, dilakukan analisa kadar FFA terhadap metil ester yang dihasilkan. Diperoleh kadar FFA:

1. Bahan baku = minyak kelapa Kadar FFA = 0,1065 % 2. Metil ester

Tabel 4.1 Hasil Analisa Massa Metil Ester

Run Katalis_(%) _(menit)Waktu Suhu_(°C) Minyak :_Metanol Massa Metil_{Ester (gr)}

I

(2)

Run Massa (gr)

Densitas (40 o_{C) gr/cm}3

Viskositas x 10-3₍₄₀o_C)

gr/cm.s

Viskositas Kinematik (40 o_C) mm2_{/s (cSt)}

Yield (%)

I 90,67 0,816 0,0471 5,773 88,74

II 91,16 0,777 0,0454 5,841 89,22

III 94,25 0,792 0,0507 6,391 92,24

IV 93,58 0,861 0,0531 6,171 91,58

V 89,77 0,812 0,0491 6,044 87,85

VI 55,53 0,849 0,0482 5,672 54,35

VII 89,77 0,837 0,0504 6,010 87,85

VIII 93,63 0,789 0,0457 5,790 91,63

IX 30,12 0,820 0,0467 5,697 73,70

(3)

-4.2 Pembahasan

4.2.1 Analisa Densitas Metil Ester

Berikut adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara densitas dengan perbandingan mol minyak dengan metanol

30 45 60 75 90

Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Waktu Reaksi dengan Densitas

Pada gambar di atas, terlihat bahwa pada katalis 1% densitas metil ester yang diperoleh mengalami kenaikan dari waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit, 75 menit dan 90 menit dengan densitas sebesar 572,85 kg/m3_{, 828,58 kg/m}3_{, 879,73 kg/m}3_, 879,73 kg/m3_{dan 930,87 kg/m}3_.

Berdasarkan teori Standar Nasional Indonesia (SNI-04-7182-2006), densitas biodiesel yang diukur pada suhu 40o_{C adalah 850-890 kg/m3 atau sama halnya} dengan 0,850-0,890 gr/ml (Faizal,dkk., 2013).

Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena seiring bertambahnya waktu reaksi terjadi terdapat densitas yang lebih besar dari 890 kg/m3_{yaitu 930,87 kg/m}3 pada menit ke 90. Hal yang menyebabkan adalah:

1. Suhu metil ester pada saat pengukuran densitas dengan piknometer yang tidak berada pada suhu 40o_C.

2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.

(4)

3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel menjadi lebih besar.

0.0% 0.1% 0.1% 0.2% 0.2% 0.3%

Gambar 4.2 Grafik Densitas terhadap Jumlah Katalis

Berdasarkan grafik diataa terlihat bahwa kurva pengaruh jumlah katalis terhadap densitas mengalami seiring bertambahnya jumlah katalis yang digunakan dimana terlihat pada run I hingga run III mengalami penurunan densitas yaitu 890,40 kg/m3 _{, 882,40 kg/m}3_{, dan 867,20 kg/m}3_{. Pada run IV terlihat terjadi kenaikan} densitas menjadi 871,20 kg/m3_{kemudian densitas run V menurun lagi menjadi} 851,52 kg/m3_.

Berdasarkan teori, pengaruh katalis terhadap densitas produk menunjukan bahwa semakin besar katalis maka densitas produk semakin kecil (Harriska,dkk., 2012).

Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori untuk run IV dengan katalis 1,5% dikarenakan meningkatnya densitas yang diperoleh. . Hal yang menyebabkan adalah: 1. Suhu metil ester pada saat pengukuran densitas dengan piknometer yang tidak

berada pada suhu 40o_C.

2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester. 3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel

(5)

4.2.2 Analisa Viskositas Metil Ester

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara perbandingan waktu dengan viskositas

30 45 60 75 90

Gambar 4.3 Grafik Waktu dengan Viskositas

Pada gambar di atas, terlihat kurva mengalami kenaikan dengan nilai viskositas pada tiap run adalah 0,9893; 1,5176; 1,9099; 1,9447 dan 2,2194 kg/m.s.

Berdasarkan teori, penurunan nilai dari densitas menyebabkan nilai viskositas akan semakin kecil. Selain itu, nilai viskositas mengalami penurunan yang disebabkan oleh semakin lamanya waktu reaksi serta semakin meningkatnya temperatur (Faizal,dkk., 2013).

Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena pada hasil percobaan seiring bertambahnya waktu reaksi, viskositas semakin naik. Hal yang menyebabkan adalah: 1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas metil

ester.

2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester. 3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel

(6)

0.0% 0.1% 0.1% 0.2% 0.2% 0.3%

Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Viskositas Pada gambar diatas terlihat bahwa pada kurva terbentuk mengalami fluktuatif yaitu pada jumlah katalis yang semakin meningkat diperoleh nilai viskositas pada tiap run adalah 1,9338; 2,4640; 2,1098; 2,5363; dan 2,5407 kg/m.s.

Berdasarkan teori, semakin tinggi viskositas maka semakin besar

kecenderungan mempengaruhi kerja sistem pembakmah bertekanan (Sudrajat, dkk., 2010).

Semakin tinggi konsentrasi katalis, viskositasnya cenderung menurun, karena semakin banyak persen katalis yang diberikan akan semakin cepat pula terpecahnya trigliserida menjadi tiga ester asam lemak yang akan menurunkan viskositas 5-10 persen (Dyah, 2011).

Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan teori karena terjadi penyimpangan yaitu fluktuasi pada grafik hasil percobaan. Hal tersebut dapat disebabkan oleh:

1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas 2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil

ester.

(7)

4.2.3 Analisa Viskositas Kinematik Metil Ester

Berikut adalah grafik hubungan antara perbandingan waktu reaksi terhdap viskositas kinematik.

Grafik 4.5 Grafik Pengaruh Waktu terhadap Viskositas Kinematik

Berdasarkan gambar diatas terlihat kurva pengaruh waktu terhadap viskositas kinematik mengalami kenaikkan seiring bertambahnya waktu dimana viskositas kinematiknya yaitu 1,727; 1,832; 2,171; 2,211 dan 2,384 mm2_/s.

Menurut teori, Standar Nasional Indonesia (SNI 04-7182-2006) menunjukkan viskositas kinematik biodiesel adalah 2,3 – 6,0 cSt. Dari hasil penelitian untuk berbagai variasi yang dilakukan diperoleh viskositas kenematik berkisar 4,7 –s 4,9 cSt. Nilai viskositas biodiesel mengalami penurunan dengan semakin lamanya waktu reaksi dan semakin meningkatnya suhu (Affandi, dkk., 2013).

Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena terjadi penyimpangan yaitu nilai viskositas kinematik lebih kecil dari 2,3 mm2_{/s. Hal tersebut dapat} disebabkan oleh:

(8)

2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.

3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel menjadi lebih besar

0.0% 0.1% 0.1% 0.2% 0.2% 0.3%

Gambar 4.6 Grafik Konsentrasi Katalis terhadap Viskositas Kinematik

Berdasarkan grafik diatas terlihat bahwa pengaruh konsentrasi katalis terhadap viskositas kinematik mengalami fluktuasi seiring meningkatnya katalis dimana viskositas kinematiknya yaitu 2,1719; 2,7924; 2,4328; 2,9113; dan 2,9838 mm2_/s.

Viskositas kinematik adalahperbandingan antara viskositas dinamik dengan kecepatan fluida.

V=μ

ρ

(Priyanto, 2012)

Dimana: V = Viskositas kinematik (mm2_/s)

μ = Vikositas dinamik ( kg/m.s)

kg/m

ρ=kecepatan fluida¿

(9)

Dari rumus diatas, maka semakin meningkatnya ρ maka V akan menurun. Berdasarkan teori pengaruh katalis terhadap densitas produk akan menunjukkan semakin besar katlis maka densitas produk semakin kecil (Heriska, dkk., 2012).

Berdasarkan teori diatas, hasil percobaan yang diperoleh belum sesuai dengan teori karena terjadi penyimpangan yaitu fluktuasi pada run III. Hal ini disebabkan oleh:

1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas. 2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil

ester.

4.2.4 Hubungan Antara Densitas dan Viskositas Kinematik dalam Reaksi Transesterifikasi

Grafik di bawah ini menujukkan hubungan antara densitas dengan viskositas kinematik dalam reaksi transesterifikasi

500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 000

Grafik 4.7 Grafik Hubungan Antara Viskositas Kinematik dengan Densitas Metil Ester

(10)

Berdasarkan teori, penurunan nilai dari densitas menyebabkan nilai viskositas akan semakin kecil. Selain itu, nilai viskositas mengalami penurunan yang disebabkan oleh semakin lamanya waktu reaksi serta semakin meningkatnya temperatur (Faizal,dkk., 2013).

Dari hasil percobaan yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa data yang diperoleh tidak sesuai dengan teori. Hal tersebut dapat disebabkan oleh:

1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas. 2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil

ester.

8.45 8.50 8.55 8.60 8.65 8.70 8.75 8.80 8.85 8.90 8.95 0.0000

Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Viskositas Kinematik dengan Densitas Metil Ester

Pada gambar diatas dilihat perbandingan antara viskositas kinematik terhadap densitas metil ester yang mengalami fluktuasi dimana viskositas kinematiknya yaitu 2,1719; 2,7924; 2,4328; 2,9113; dan 2,9838 mm2_/s.

Berdasarkan teori hubungan antara densitas dan viskositas kinematik dapat dilihat dari rumus berikut :

ν

=

μ

ρ

_(Priyatno,

(11)

Dimana : ν _{= viskositas kinematik (m}2_/s)

μ _{= viskositas dinamik (N.s/m}2₎

ρ _{= densitas atau massa jenis (kg/m}3₎

Dari rumus tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai viskositas kinematik maka densitas akan semakin kecil.

Berdasarkan teori diatas maka dapat disimpulkan hasil percobaan tidak sesuai dengan teori. Hal ini disebabkan oleh :

1. Hasil yang didapat bukan metil ester melainkan hanya reaksi penyabunan. 2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester. 3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel

(12)

4.2.5 Analisa Yield Metil Ester

Berikut adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara yield dengan waktu reaksi.

Gambar 4.9 Grafik Pengaruh Waktu Reaksi dengan Yield

Pada gambar di atas, terlihat kurva mengalami peningkatan dimana pada pada waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit, 70 menit dan 90 menit diperoleh yield

sebesar 75,48%, 75,99%, 88,57%, 90,58% dan 91,59%.

Berdasarkan teori, semakin lama waktu reaksi maka suhu juga semakin meningkat sehingga memberikan efek thermal yang besar pula yang ditandai dengan peningkatan suhu yang cepat. Sesuai dengan literatur bahwa reaktan yang telah terkonversi menjadi biodiesel dan gliserol akan mengalami reaksi lanjut seiring peningkatan tekanan dan peningkatan suhu (Putra, dkk., 2012).

(13)

Gambar 4.10 Grafik Pengaruh Konsentrasi Katalis dengan Yield Metil Ester Pada grafik diatas dapat dilihat kurva mengalami keadaan fluktuasi dengan bertambahnya konsentrasi katalis. Pada konsentrasi katalis 0%, 0,5%, 1%, 1,5% dan 2% diperoleh yield yaitu 62,29%, 95,43%, 96,63%, 92,83% dan 90,13%.

Peningkatan jumlah katalis menyebabkan campuran katalis dan reaktan menjadi terlalu kental sehingga bermasalah dalam pencampuran. Disisi lain ketika jumlah katalis tidak cukup, yield maksimum metil ester tidak dapat tercapai (Wendi, dkk., 2015).

Berdasarkan teori tersebut dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan yang diperoleh tidak sesuai teori.Dimana Dimana yield maksimum yang diperoleh dari percobaan adalah dengan berat katalis 1%. Hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan Affandi,dkk., (2013) penurunan yield biodiesel tergantung dari penggunaan katalis basa berlebih yang menyebabkan banyak trigliserida yang bereaksi dengan katalis basa dan membentuk banyak sabun. Kondisi terbaik yang didapat adalah pada suhu 50 o_{C, waktu 30 menit dan konsentrasi katalis 0,8%. Hal ini dapat disebabkan oleh:} 1. Hasil yang didapat bukan metil ester melainkan hanya reaksi penyabunan. 2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester. 3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel

(14)