SINTESIS METIL ESTER (BIODIESEL) DARI MINYAK KACANG
TANAH MELALUI PROSES TRANSESTERIFIKASI
BIDANG KEGIATAN:
PKM PENELITIAN
DIUSULKAN OLEH :
Ziska Dyah Putri Alifianti NIM: 2012430158 / ANGKATAN: 2012 Sovie Elita Mane Papella NIM: 2012430151 / ANGKATAN: 2012 Merisa Nur Mahrifah NIM: 2013430097 / ANGKATAN: 2013
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA
JAKARTA
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan ... i
Daftar Isi ... ii
Daftar Tabel dan Gambar... iii
Ringkasan ... iv
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 2
1.5 Manfaat Penelitian... 2
1.6 Luaran Penelitian ... 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Biodiesel ... 4
2.2 Kacang Tanah ... 4
BAB 3. METODA PENELITIAN ... 6
3.1 Bahan-Bahan yang Digunakan ... 6
3.2 Alat-Alat yang Digunakan ... 6
3.3 Prosedur Penelitian ... 6
3.4 Metode Analisis Data ... 7
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ... 8
4.1 Anggaran Biaya ... 8
4.2 Jadwal Kegiatan ... 9
DAFTAR PUSTAKA... 10 LAMPIRAN-LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota Lampiran 2. Biodata Dosen Pembimbing
Tabel 2.1 Biaya Peralatan Penunjang Penelitian... 8
Tabel 3.1 Biaya Lainnya... 8
Tabel 4.1 Biaya Operasional... 8
Tabel 5.1 Total Biaya ... 9
Tabel 6.1 Jadwal Kegiatan PKM-P... 9
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Reaksi Sintesis Metil Ester... 4
RINGKASAN
Biodiesel merupakan suatu bahan bakar alternatif yang terbuat dari sumber yang dapat diperbaharui seperti minyak nabati. Pembuatan biodiesel dengan mengkonversi trigliserida menjadi metil ester asam lemak dengan memanfaatkan katalis pada proses transesterifikasi. Penelitian ini menggunakan minyak dari tanaman kacang tanah yang diperoleh dengan menggunakan soxhletasi. Lalu dilanjutkan dengan proses transesterifikasi dengan variasi persen metanol, variasi persen katalis KOH dan variasi waktu reaksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah penambahan methanol, variasi persen katalis KOH dan variasi waktu reaksi, mengetahui kadar FFA (Free Fatty Acid), mengetahui berat molekul dalam biodiesel dan mengetahui gugus fungsi dalam biodiesel. Adapun untuk mengetahui persen hasil rendemen metil ester (biodiesel) menggunakan GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spechtrometry) dan FTIR (Fourier Transform Infra Red).
Kata Kunci: kacang tanah, biodiesel, transesterifikasi
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Seiiring dengan berkembangnya industri dunia dewasa ini, peningkatan kebutuhan terhadap bahan bakar merupakan hal yang tidak dapat dihindari. Selama ini, bahan bakar fosil telah menjadi bahan bakar umum yang dipakai dan tidak asing lagi dengan kehidupan seharian kita akan tetapi, mengingat kenyataan bahwa ketersediaan bahan bakar tersebut untuk masa depan semakin menipis dan bahan bakar fosil merupakan bahan bakar yang tidak dapat di perbaharui. Sedangkan kebutuhan dunia akan bahan bakar semakin meningkat membuat manusia berfikir untuk segera mencari bahan bakar alternative. Hal ini didukung pula oleh tangung jawab moral kita sebagai manusia untuk turut menjaga lingkungan hidup dengan mencari bahan bakar yang lebih ramah lingkungan(http://sinar harapan.co.id,2015)
Salah satu bahan alternatif yang berpotensi untuk mengatasi masalah tersebut adalah Biodisel.Biodiesel merupakan suatu alternatif bagi bahan bakar fosil yang terbuat dari sumber yang dapat di perbaharui seperti minyak nabati dan tumbu-tumbuhan. Pembuatan biodiesel dari minyak nabati dilakukan dengan mengkonversi trigliserida menjadi metil ester asam lemak denagan memanfaatkan katalis pada proses transesterifikasi (http://wikipedia.com,2015)
Minyak nabati dapat diperoleh dari berbagai macam tanaman, salah satu diantaranya adalah kacang tanah, meski penggunaan minyak dari tanaman kacang tanah belum dikenal secara luas.Kacang tanah merupakan penghasil minyak nabati yang cukup potensial.Tanaman lacamg tanah merupakan salah satu komoditi pertanian yang sudah sangat dikenal karena tanaman ini dapat tumbuh dengan baik di semua daerah beriklim tropis. Kacang tanah dikenal sebagai penghasil lemak nabati,protein,mineral,kalsium,phosphor,besi,dan vitamin serta asam amino.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas , maka penulis merumuskan masalah dalam penelitian pengambilan minyak kacang tanah dengan menggunakan soxhletasi. Setelah itu dilanjutkan dengan proses transesterifikasi untuk mengetahui % hasil rendemen metil ester (biodiesel). Dalam pengujian atau analisis metil ester dengan menggunakan GC- MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) dan FTIR
(Fourier Transform Infra Red).
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah pada saat transesterifikasi metil ester dari minyak kacang tanah dengan variasi persen methanol dan dengan menggunakan variasi % katalis KOH serta waktu reaksi.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mengetahui pengaruh jumlah penambahan methanol , variasi % katalis KOH dan variasi waktu reaksi terhadap rendemen sintesis biodiesel (metil ester) dari bahan baku minyak kacang tanah.
2. Mengetahui kadar FFA (free fatty Acid)dalam biodiesel (metil ester)
3. Mengetahui berat molekul dalam biodiesel (metil ester) dengan cara analisis menggunakan GC-MS (Gas Chromatography-Mass-Spectrometry).
4. Mengetahui gugus fungsi dalam biodiesel (metil ester) dengan cara analisis menggunakan FTIR (Fourier Transform Infra Red).
1.5 Manfaat Penelitian
1. Menambah pengetahuan masyarakat tentang biodiesel dalam minyak kacang tanah.
2. Menjadikan kacang tanah tidak hanya untuk pangan tapi bisa dijadikan sebagai bahan bakar alternatif sebagai biodiesel (Metil Ester).
1.6 Luaran Penelitian
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan baku yang diperoleh dari proses esterifikasi atau transesterifikasi asam lemak dengan alkohol dan bantuan katalis. Asam lemak tersebut berasal dari tumbuh-tumbuhan ataupun dari hewan yang viskositasnya hampir sama dengan solar. Biodiesel dapat diperoleh melalui suatu proses yang disebut reaksi esterifikasi asam lemak bebas atau reaksi transesterifikasi trigliserida dengan metanol dan reaksi ini akan dihasilkan metil ester/etil ester asam lemak dan gliserida (http://id.wikipedia.org/wiki html. 2015)
Gambar 1.1 Reaksi Sintesis Metil Ester
(Sumber: http://marischemistry.blogspot.co.id/2013/04/biodiesel.html)
2.2 Kacang Tanah
4
Kerajaan: Plantae
Divisi: Tracheophyta
Upadivisi: Angiospermae
Kelas: Magnoliophyta
Ordo: Leguminales
Famili: Fabaceae
Upafamili: Faboideae
Genus: Arachis
Kacang tanah (Arachis hypogaea L.) adalah tanaman polong-polongan atau legum anggota suku Fabaceae yang dibudidayakan, serta menjadi kacang-kacangan kedua terpenting setelah kedelai di Indonesia. Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini tumbuh secara perdu setinggi 30 hingga 50 cm (1 hingga 1½ kaki) dengan daun-daun kecil tersusun majemuk.
Tanaman ini adalah satu di antara dua jenis tanaman budidaya selain kacang bogor, Voandziea subterranea yang buahnya mengalami pemasakan di bawah permukaan tanah. Jika buah yang masih muda terkena cahaya, proses pematangan biji terganggu.
Di Indonesia, ia dikenal pula sebagai kacang una, suuk (Sd.), kacang jebrol, kacang bandung, kacang tuban, kacang kole, serta kacang banggala. Dalam perdagangan internasional dikenal sebagai bahasa Inggris: peanut, groundnut.
Tanaman Kacang tanah bisa dimanfaatkan untuk makanan ternak, sedang bijinya dimanfaatkan sebagai sumber protein nabati , minyak dan lain-lain.
BAB 3. METODE PENELITIAN
.
3.1 Bahan-Bahan yang Digunakan
1. Minyak Kacang Tanah (Arachis Hypogea L) 2. n-Heksane
3.3.1 Ekstraksi Kacang Tanah
menurunkan kadar air pada biji kacang tanah. Biji kacang tanah tersebut dihaluskan. Kemudian ditimbang berat kering untuk menghitung berat minyak , selanjutnya diekstraksi dengan menggunakan peralatan soxhlet menggunakan pelarut n-heksan pada suhu 65oC selama ± 5 jam. Minyak kacang tanah yang
dihasilkan ditimbang untuk menghitung kadarnya.
Kadar minyak kacang tanah = berat minyak (kasar) x 100% Berat serbuk kacang tanah kering
3.3.2 Reaksi Transesterifikasi
Minyak kacang tanah sebanyak 20 ml dimasukkan ke dalam labu leher tiga, sementara itu metanol dicampur dengan katalis KOH.Campuran metanol dan katalis KOH tersebut dimasukkan ke dalam tabung leher tiga yang telah berisi minyak kacang tanah.Kemudian dipanaskan sampai temperatur 65oC selama waktu yang telah ditentukan dalam labu reaksi (labu leher tiga) sambil dilakukan pengadukan dengan kecepatan 300 rpm. Hasil reaksi dimasukkan kedalam corong pisah, didinginkan dan didiamkan selama 2 jam dan sisa metanol diuapkan lalu dicampur dengan 15 ml aquadest sehingga gliserol dan sisa metanol terpisah dengan ester yang dihasilkan. Setelah dicuci kemudian dipanaskan dengan suhu 60oC selama 10 menit agar airnya menguap.Kemudian setelah itu didinginkan.Hitung berapa hasil rendemen metil ester (biodiesel).
3.4 Metode Analisis Data
Analisis kadar FFA (Free Fatty Acid)
Minyak hasil ekstraksi kemudian dilakukan perhitungan kadar FFA (Free Fatty Acid) sebelum dilanjutkan proses transesterifikasi dengan cara dititrasi dengan NaOH
Analisis menggunakan GC-MS (Gas Chromatografi-Mass Spektrofotometri)
Sampel biodiesel diinjeksikan ke dalam kolom GC untuk mengetahui spectrum massa yang terdapat di dalam sampel.
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya
Berikut ini adalah rancangan biaya untuk penelitian 1. Biaya Bahan Habis Pakai
Tabel 1.1 Rincian kebutuhan penelitian habis pakai (dasar asumsi pelaksanaan tahun 2015)
No Kebutuhan Jumlah Harga Besarnya biaya
1 Kacang Tanah 5 Kg Rp 20.000,00 Rp 100.000,00 2 n-Heksane 1 Botol @ 4L Rp 1.500.000,00 Rp 1.500.000,00 3 Methanol 1 Botol @ 4L Rp 290.000,00 Rp 290.000,00 4 KOH 1 Botol @ 1Kg Rp 440.000,00 Rp 440.000,00 5 NaOH 1 Botol @ 1 Kg Rp 490.000,00 Rp 490.000,00
Jumlah Rp 2.820.000,00
2. Biaya peralatan penunjang penelitian
Tabel 2.1 Biaya peralatan penunjang penelitian
No Keterangan Durasi Harga Satuan/bulan Besarnya biaya 1 Sewa laboratorium 3 bulan Rp 500.000,00 Rp 1.500.000,00 2 Sewa alat laboratorium 3 bulan Rp 500.000,00 Rp 1.500.000,00
Jumlah Rp 3.000.000,00
3. Biaya lainnya
Tabel 3.1 Biaya lainnya
No Jenis Biaya Harga (Rp)
1 Upah Rp 1.000.000,00
2 Tracer Studi Data Rp 1.000.000,00 Rp 2.000.000,00
4. Biaya operasional
Tabel 4.1 Biaya operasional
No Keterangan Harga (Rp)
1 Transportasi pengadaan bahan baku Rp 1.000.000,00
2 Dokumentasi Rp 500.000,00
3 Komunikasi Rp 200.000,00
4 Kertas A4 2 rim Rp 100.000,00
5 Penjilidan Rp 100.000,00
6 Printer Rp 600.000,00 7 Transportasi Tracer Studi Rp 1.000.000,00 8 Flash Disk 8 Giga 2 buah Rp 240.000,00
Jumlah Rp 3.740.000,00
5. Total Biaya
Tabel 5.1 Total Biaya
No Jenis Biaya Harga (Rp)
1 Biaya Habis Pakai Rp 2.820.000,00 2 Biaya Peralatan Penunjang Penelitian Rp 3.000.000,00
3 Biaya lainnya Rp 2.000.000,00
4 Biaya Operasional Rp 3.740.000,00
Jumlah Rp 11.560.000,00
4.2Jadwal Kegiatan
Tabel 6.1 Jadwal Kegiatan PKM-P
No Kegiatan Bulan ke-1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 Bulan ke-4 1 Studi Kepustakaan
Persiapan Bahan dan 2 Alat
3 Penelitian
DAFTAR PUSTAKA
Prospek Biodiesel Cerah. http://www.sinarharapan.co.id.html. 25 Sep 2015 Biodiesel. http://id.wikipedia.org/wiki html. 25 Sep 2015
Kacang Tanah. http://id.wikipedia.org/wiki html25 Sep 2015
Diastuti, H dan Purwati.2007.Reaksi Tranesterifikasi Minyak Kacang Tanah dan Metanol dengan Katalis KOH. Fakultas Sains dan Teknik. Jurusan MIPA Unsoed. Purwokerto. Volume 2. Hlm. 30-34.
BIODATA PELAKSANA 1. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Ziska Dyah Putri Alifianti
b. NIM : 2012430158
c. Tempat/Tanggal Lahir : Gunung Kidul, 02 April 1994
d. Alamat : Jl. Batara ismaya D12 No 23 Perum. BTP Bekasi Timur
e. No. Telp/Hp : 089636182867
f. Alamat Email : dyahputri.zia@gmail.com 2. Anggota Kelompok 1
a. Nama Lengkap : Sovia Elita Mane Papella
b. NIM : 2012430151
c. Tempat/Tanggal Lahir : Padang, 04 Juli 1992
d. Alamat : Perum Cimone Mas Permai jl. Halmahera no11 Tangerang
e. No. Telp/Hp : 082113802533
f. Alamat Email : Soviaelita07@gmail.com 3. Anggota Kelompok 2
a. Nama : Merisa Nur Mahrifah
b. NIM : 2013430097
c. Tempat/Tanggal Lahir : Jakarta, 03 Mei 1994
d. Alamat : Jl. Delima 3 blok E 15 No 22 Duren Jaya Bekasi Timur
e. No. Telp/Hp : :089615550575
Lampiran 2
BIODATA DOSEN PEMBIMBING
1. Nama : Ummul Habibah Hasyim ST., M.Eng 2. NIP / NIDN : 0327098406
3. Tempat/Tanggal Lahir : Purworejo, 3 November
4. Alamat : PerumTaman Elang blok Q2 RT 03 Tangerang
5. No. Telp/Hp : 08127223488
6. Alamat Email : ummulhh@gmail.com
7. Pendidikan : (1) Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta
(2) Universitas Gajah Mada, Yogyakarta
8. Pengalaman Mengajar : Universitas Muhammadiyah Jakarta (2015) 9. Karya Ilmiah / Penelitian : Modifikasi Permukaan Calcium Carbonate
Presipitat (PCC) Dengan Coating Agents Asam Stearat dan Gama Mercaptosilane Sebagai Reinforcing Filler Pada Pembuatan Kompon
