ANALISIS SIFAT FISIS BIODIESEL B10, B20 DAN UJI EMISI GAS BUANG DARI TURUNAN
MINYAK KEMIRI MELALUI TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS BASA KOH
TESIS Oleh : JANUARIS PANE NIM : 087026034/FIS
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ANALISIS SIFAT FISIS BIODIESEL B10, B20 DAN UJI EMISI GAS BUANG DARI TURUNAN
MINYAK KEMIRI MELALUI TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS BASA KOH
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Fisika pada Program Pasca Sarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara
Oleh : JANUARIS PANE NIM : 087026034/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : ANALISIS SIFAT FISIS BIODIESEL B10, B20 DAN UJI EMISI GAS BUANG DARI TURUNAN MINYAK KEMIRI MELALUI RANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS BASA KOH
Nama : JANUARIS PANE
Nomor Pokok : 087026034
Program studi : Magister Ilmu Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui, Komisi Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang
Ketua
Drs. Nimpan Bangun, MSc.
Anggota
Ketua Program Studi
Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc.
NIP. 195503171986011001
Dekan,
Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc.
PERNYATAAN ORISINALITAS
ANALISIS SIFAT FISIS BIODIESEL B10, B20 DAN UJI EMISI GAS BUANG DARI TURUNAN MINYAK KEMIRI MELALUI RANSESTERIFIKASI
DENGAN KATALIS BASA KOH
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya Tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah
dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, Juni 2010
JANUARIS PANE
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Januaris Pane
NIM : 087026034
Program Studi : Magister Ilmu Fisika
Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan Ilmu Pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exxlusive
Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :
ANALISIS SIFAT FISIS BIODIESEL B10, B20 DAN UJI EMISI GAS BUANG DARI TURUNAN MINYAK KEMIRI MELALUI RANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS BASA 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 mempublikasi Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, Juni 2010
JANUARIS PANE
Telah diuji pada Tanggal : 14 Juni 2010
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Marhaposan Situmorang
Anggota : 1. Drs. Nimpan Bangun Msc
2. Prof Dr. Eddy Marlianto Msc
3. Prof Dr. Timbangen S. Msc
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama : Januaris Pane
Tempat dan Tanggal Lahir : Huta Gonting, 4 Januari 1959
Alamat Rumah : Jln. Tangguk Bahagia 2 No. 244 Blok II Griya
Martubung Medan
GryaTelepon/HP : 061-6841358 / 081370744689
Instansi Tempat Bekerja : SMA Laksamana Martadinata
Alamat Kantor : JL. Pertempuran No. 125 P. Brayan Medan
Telepon : 061-669100
DATA PENDIDIKAN
SD : Negeri Rinabolak Tamat : 1970
SMP : SMP Swasta Repelita Sihorbo Tamat : 1973
SMA : SMA Negeri Barus Tamat : 1976
Strata-1 : IKIP Negeri Medan Tamat : 1980
Strata-2 : Program Studi Magister Fisika Sekolah Pascasarjana Tamat : 2010
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmatNya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini dengan judul “Analisis Sifat Sifat Fisis Biodiesel B10, B20
Dan Uji Emisi Gas Buang Dari Turunan Minyak Kemiri Melalui Transesterifikasi Dengan Katalis Basa KOH”. Tesis ini merupakan tugas akhir
penulis pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan yang baik ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM & H, Msc (CTM) Sp.A
(K). dan Bapak Dekan Prof. Dr. Eddy Marlianto, Msc. Bapak Ketua dan
Sekretaris Program Studi Ilmu Fisika Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc dan Drs. Nasir Saleh, M.Eng. yang juga sebagai staf pengajar yang penuh kesabaran, tidak putus-putusnya memotivasi sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Bapak Pembimbing Dr.
Marhaposan Situmorang dan Drs. Nimpan Bangun, Msc. yang telah banyak
mencurahkan ilmu dan buah pikiran dengan penuh kesabaran selama membimbing penulis dalam melaksanakan tugas akhir sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara yang telah memberikan biaya pendidikan selama penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Bapak Kepala SMA Swasta Laksamana Martadinata Ir. Rabukit Damanik, Bapak Suparman selaku Kepala Bengkel Auto 2000 yang memberikan fasilitas untuk menguji emisi gas buang dan rekan guru-guru yang telah banyak membantu dan memberikan sumbangan pikiran selama penulis mengikuti pendidikan.
Staf Pengajar pada sekolah Pascasarjana Program Studi Magister Ilmu
penulis dalam menyelesaikan studi ini. Terlebih lagi terima kasih dan sayang yang teramat dalam kepada ananda tersayang Boby Chandra S. Pane, Elya Putri br. S.
Pane yang berkorban untuk selalu ditinggalkan selama penulis mengikuti studi.
Akhir kata penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi semua pihak, dan penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam tugas akhir ini kritik dan saran yang sifatnya membangun, penulis harapkan untuk perbaikan selanjutnya.
Medan, Juni 2010
Penulis,
ANALISIS SIFAT FISIS BIODIESEL B10, B20 DAN UJI EMISI GAS BUANG DARI TURUNAN
MINYAK KEMIRI MELALUI TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS BASA KOH
ABSTRAK
Biodisel dari minyak kemiri belum banyak dilaporkan orang, karena itu perlu dikaji,proses pembuatan minyak kemiri dilakukan dengan cara menghaluskan terlebih dahulu kemudian dilakukan ektraksi dan menghasilkan larutan minyak kemiri. Larutan minyak kemiri dirotavavor dihasilkan minyak kemiri murni,kemudian dilakukan uji GC, minyak kemiri di transesterifikasi dengan menggunakan katalis basa KOH, dicampur dengan methanol, diadakan pencucian dengan air, diadakan pemisahan, dilakukan pemurnian didapatkan FAME (biodiesel), FAME ini dicampurkan dengan minyak solar pada perbandingan tertentu untuk B10 (10% FAME + 90% minyak solar) untuk B20 (20% FAME + 80% minyak solar). Dilakukan uji karakteristik untuk mengetahui apakah produk yang diperoleh memenuhi standar nasional Indonesia yang berlaku. Diperoleh hasil uji terhadap biodiesel B10, B20 sbb : densitas B10 0,819 gr/cm3 viskositas B10 3,99cSt B20 4,11cSt flash point B10 57 oC B20 58 oC cloud point B10 -0,4 o
C B20 4,5 oC
Kadar air B10 0,03% B20 0,09% bilangan iod B10 27,08 gI2/100 mg B20 36,22 gI2/100mg. Kemudian dilakukan uji emisi gas buang B10, B20, minyak solar dan hasilnya adalah : B10 16% B20 6,5% minyak solar 24,5% .
Kata kunci : ektraksi, rotavavor, transesterifikasi,karakteristik B10, B20 :
ANALISIS FISICAL,CEMICAL AND EXHAUSTED GAS EMISSION OF B10 AND B20 DERIVE FROM HAZELNUT OIL UNDER TRANESTERIFICATION
USE CATALYST KOH
ABSTRACT
Cundel nut oil wash found by several treating stepscore cundel nut was grainded that extracted using solven hexan. Hexan solution wash eva vorated to get oil said hazelnut oil.This oil characteristic using gc to know faty acid compotition.
The furder work, hazelnut oil was tranesterificate in metanol hexan for three hours have 65 oC katalisze KOH. resulting FAME, The FAME was severated and furified,by washing wich delute hidhrochlorid acid. FAME wash extraktic by hexan and then isolated after evavoration the FAME was use as fuel by consentration B10 and B20.the characteristic of B10 : density 0,819g/cm3 viscosity 3,99cSt flash point 57 oC cloud point -0,4 oC water content 0,03% Iodine number 27,8 gI2/100mg. then exhaust emission test B10 16% smiler word
on B20 : Density 0,829gr/cm3 viscosity 4,11cSt flash point 58 oC cloud point -4,5 oC Water 0,09% Iodine Number 36,22gI2/100mg then the exhaust emission
test B20 6,5% petrodiesel 24%
KeyWords : extraction, rotavavor, transesterification, B10, B20, characteristics :
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN ORISINALITAS i
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI iii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP iv
KATA PENGANTAR v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL xi
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR LAMPIRAN xiii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1.1. Latar Belakang 1
1.1.2. Batasan Masalah 2
1.2. Perumusan Masalah 2
1.3. Tujuan Penelitian 2
1.4. Hipotesis 3
1.5. Mamfaat Penelitian 3
BAB II TINJAUAN KEPUSTAKAAN 4
2.1 Biodiesel 4
2.2 Bahan Baku Biodiesel 8
2.3 Tanaman Kemiri 11
2.4 Komponen Minyak Nabati 11
2.4.1 Trigliserida 11
2.5 Bahan Baku Untuk Proses Produksi Biodiesel 12
2.5.1 Alkohol 12
2.5.2 Katalis 13
2.6 Reaksi Transesterifikasi 14
2.6.1 Faktor faktor yang mempengaruhi reaksi
Transesterifikasi. 15 2.6.1.1Pengaruh air dan kandungan asam lemak
bebas 15 2.6.1.2Perbandingan molar alcohol dengan minyak
nabati 15
2.6.1.3Jenis Katalis 15
2.6.1.4Tempratur 16
2.6.1.5Lama Reaksi 16
2.6.1.6Pengadukan 16
2.6.1.7Kosolvent Eter 16
2.7Pembuatan B10 & B20 17
2.7.1 Pembuatan B10 17
2.7.2 Pembuatan B20 17
2.8Emisi Gas Buang 17
2.8.1 Sumber 18
2.8.2 Komposisi Kimia 18
2.8.3 Bahan Penyusun 18
2.8.4 Partikulat 18
2.9Jenis Emisi Gas Buang 19
2.9.1 Unburned Hydrocarbon (UHC) 19
2.9.2 Gas Karbon Monoksida (CO) 20
2.9.3 Nitrogen Oksida (NOx) 21
2.10 Pengendalian Emisi Gas Buang 21
2.10.1 Uji Emisi 22
2.10.2 Uji Emisi Motor Diesel 24
2.11 Sifat sifat fisik dari bahan bakar mesin diesel 25
2.11.1 Viskositas 25
2.11.2 Densitas 27
2.11.3 Flash Poit 27
2.11.4 Kadar air 28
2.11.5 Titik kabut 28
2.11.6 Titik tuang 28
2.11.7 Sisa Karbon 28
2.11.8 Nilai Kalor Bahan Bakar 29
2.11.9 Bilangan Cetana 29
2.11.10 Analisa Bilangan Iod 29
BAB III METODE PENELITIAN
3.1Tempat dan Waktu 32
3.2Bahan dan Alat 32
3.2.2 Alat yang dibutuhkan 32
3.3Rancangan penelitian 33
3.3.1 Pengolahan minyak kemiri 33
3.3.2 Pembuatan Biodiesel (FAME) 33
3.3.3 Pembuatan B10 & B20 34
3.4Pelaksanaan Penelitian 34
3.4.1 Langkah Langkah Pembuatan Biodiesel Dengan
Reaksi Transesterifikasi 34
3.4.2 Reaksi Transesterifikasi dengan menggunakan
katalis KOH 35
3.4.2.1Uji Gaskromatografi Minyak Kemiri 35 3.4.2.2Mencampurkan katalis KOH dengan metahanol 36 3.4.2.3Mencampur minyak kemiri dengan potassium
Metoxide dan Eter 37
3.4.2.4Proses Pencucian 37
3.4.2.5Proses Pemisahan Biodiesel dengan Gliserol 37 3.4.2.6Proses Pemurnian Biodiesel 38
3.4.3 Pengujian sifat sifat fisik 38
3.4.3.1Pengujian Densitas 38
3.4.3.2Pengujian Viscositas 40
3.4.3.3Pengujian Titik Nyala 43
3.4.3.4Pengujian titik kabut 44
3.4.3.5Pengujian kadar air 45
3.4.3.6Pengujian Bilangan Iod 47
3.4.4 Proses Pembuatan B10 & B20 48
3.4.4.1Prosedur kerja pembuatan B10 48 3.4.4.2Prosedur Kerja Pembuatan B20 49
3.4.5 Prosedure kerja Emisi Gas Buang 50
3.4.5.1Prosedure Emisi Gas Buang Minyak Solar 52 3.4.5.2Prosedure emisi gas buang B10 54 3.4.5.3Prosedure Emisi gas buang B20 55 BAB IV HASIL DAN PEMBAHANSAN
4.1Hasil 57
4.1.1 Hasil Pengujian Densitas 57
4.1.2 Hasil Pengujian Viscositas 58
4.1.3 Hasil Pengujian Flash Point 59
4.1.4 Hasil Pengujian titik kabut 59
4.1.5 Hasil Pengujian Kadar Air 60
4.1.6 Hasil Pengujian Bilangan Iod 61
4.1.7 Hasil Pengujian Emisi Gas Buang 62
4.2Pembahasan hasil pengujian 63
4.2.3 Pembahasan Hasil Pengujian flash Point 65 4.2.4 Pembahasan Hasil Pengujian Cloud Point 66 4.2.5 Pembahasan Hasil Pengujian Kadar Air 67 4.2.6 Pembahasan Hasil Pengujian Bilangan Iod 67 4.2.7 PembahasanHasil Pengujian Emisi Gas Buang 68 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 70
5.2 Saran 70
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Nomor
Tebel J u d u l Halaman
Tabel 2.1 Hasil pengukuran ganda emisi gas buang minyak solar 6
Tabel 2.2 Hasil pengukuran B10 6
Tabel 2.3 Hasil pengukuran B20 7
Tabel 2.4 Jenis tanaman baku biodiesel 10
Tabel 2.5 Jenis asam lemak yang terkandung dalam kemiri 11
Tabel 2.6 Efek Polutan 20
Tabel 2.7 Opasitas 25
Tabel 2.8 Karakteristik Biodiesel SNI 30
Tabel 2.9 Karakteristik Minyak Solar 31
Tabel 4.1 Hasil pengujian Densitas 63
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Viscositas 64
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Flash Point 65
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Cloud Point 66
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kadar Air 67
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Bilangan Iod 68
DAFTAR GAMBAR GRAFIK
Nomor
Gambar J u d u l Halaman
Gambar 4.1 Grafik Densitas 57
Gambar 4.2 Grafik Viskositas 58
Gambar 4.3 Grafik flash Point 59
Gambar 4.4 Grafik Cloud Poimt (Titik Kabut) 60
Gambar 4.5 Grafik Kadar Air 61
Gambar 4.6 Grafik Bilangan Iod 62
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran J u d u l Halaman
Gambar 3.1 Biji kemiri yang dihaluskan L-1
Gambar 3.2 Biji kemiri di Ektraksi L-1
Gambar 3.3 Minyak kemiri sedang di rotavavor L-2
Gambar 3.4 Minyak kemiri dicampur katalis KOH L-2
Gambar 3.5 Minyak kemiri dicampurPotassiumdan Eter L-3
Gambar 3.6 Proses Pencucian L-3
Gambar 3.7 Lapisan bawah giserol bercampur Air L-4
Gambar 3.8 Pemisahan biodiesel dengan gliserol L-4
Gambar 3.9 Gliserol dikeluarkan dari corong pisah L-5
Gambar 3.10 Biodiesel dicampur denganNa2SO4 L-5
Gambar 3.11 Biodiesel disaring untuk memisahkan Na2SO4 L-6
Gambar 3.12 Pemurnian biodiesel dari n-Hexan L-6
Gambar 3.13 Biodiesel di Destilasi L-7
Gambar 3.14 Piknometer L-7
Gambar 3.15 Visconometer L-8
Gambar 3.16 Flash Point Koechler K-16270 L-8
Gambar 3.17 Pengujian Cloud Point L-9
Gambar 3.19 Desikator L-10
Gambar 3.20 Sampel homogen setelah ditambah Wijs L-10
Gambar 3.21 Sampel ditambah 15% KI warna biru L-11
Gambar 3.22 Sampel ditambah Natrium thiosulfat L-11
Gambar 3.23 Biodiesl B10 L-12
Gambar 3.24 Biodiesel B20 L-12
Gambar 3.25 Smoke meter L-13
Gambar 3.26 Truk Dyna 110 PS Pengujian Emisi L-13
Gambar 3.27 Probe dipasang pada knalpot L-14
Gambar 3.28 Probe dipasang pada mesin L-14
Gambar 3.29 Pengjian emisi gas buang solar L-15
Gambar 3.30 Pengujian emisi gas buang B10 L-15
ANALISIS SIFAT FISIS BIODIESEL B10, B20 DAN UJI EMISI GAS BUANG DARI TURUNAN
MINYAK KEMIRI MELALUI TRANSESTERIFIKASI DENGAN KATALIS BASA KOH
ABSTRAK
Biodisel dari minyak kemiri belum banyak dilaporkan orang, karena itu perlu dikaji,proses pembuatan minyak kemiri dilakukan dengan cara menghaluskan terlebih dahulu kemudian dilakukan ektraksi dan menghasilkan larutan minyak kemiri. Larutan minyak kemiri dirotavavor dihasilkan minyak kemiri murni,kemudian dilakukan uji GC, minyak kemiri di transesterifikasi dengan menggunakan katalis basa KOH, dicampur dengan methanol, diadakan pencucian dengan air, diadakan pemisahan, dilakukan pemurnian didapatkan FAME (biodiesel), FAME ini dicampurkan dengan minyak solar pada perbandingan tertentu untuk B10 (10% FAME + 90% minyak solar) untuk B20 (20% FAME + 80% minyak solar). Dilakukan uji karakteristik untuk mengetahui apakah produk yang diperoleh memenuhi standar nasional Indonesia yang berlaku. Diperoleh hasil uji terhadap biodiesel B10, B20 sbb : densitas B10 0,819 gr/cm3 viskositas B10 3,99cSt B20 4,11cSt flash point B10 57 oC B20 58 oC cloud point B10 -0,4 o
C B20 4,5 oC
Kadar air B10 0,03% B20 0,09% bilangan iod B10 27,08 gI2/100 mg B20 36,22 gI2/100mg. Kemudian dilakukan uji emisi gas buang B10, B20, minyak solar dan hasilnya adalah : B10 16% B20 6,5% minyak solar 24,5% .
Kata kunci : ektraksi, rotavavor, transesterifikasi,karakteristik B10, B20 :
ANALISIS FISICAL,CEMICAL AND EXHAUSTED GAS EMISSION OF B10 AND B20 DERIVE FROM HAZELNUT OIL UNDER TRANESTERIFICATION
USE CATALYST KOH
ABSTRACT
Cundel nut oil wash found by several treating stepscore cundel nut was grainded that extracted using solven hexan. Hexan solution wash eva vorated to get oil said hazelnut oil.This oil characteristic using gc to know faty acid compotition.
The furder work, hazelnut oil was tranesterificate in metanol hexan for three hours have 65 oC katalisze KOH. resulting FAME, The FAME was severated and furified,by washing wich delute hidhrochlorid acid. FAME wash extraktic by hexan and then isolated after evavoration the FAME was use as fuel by consentration B10 and B20.the characteristic of B10 : density 0,819g/cm3 viscosity 3,99cSt flash point 57 oC cloud point -0,4 oC water content 0,03% Iodine number 27,8 gI2/100mg. then exhaust emission test B10 16% smiler word
on B20 : Density 0,829gr/cm3 viscosity 4,11cSt flash point 58 oC cloud point -4,5 oC Water 0,09% Iodine Number 36,22gI2/100mg then the exhaust emission
test B20 6,5% petrodiesel 24%
KeyWords : extraction, rotavavor, transesterification, B10, B20, characteristics :
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar belakang.
Bahan bakar minyak bumi (fosil) semakin menipis cadangannya sebagai
sumber energi dan menimbulkan pencemaran udara sehingga perlu penggunaan
cadangan energi alternative sebagai penganti bahan bakar. Bahan bakar yang
digunakan sebagai pengganti adalah yang dapat diperbaharui yang lebih dikenal
dengan istilah biodiesel. Keunggulan energi biodiesel lebih rendah tingkat
pencemarannya dibanding dari petrodiesel (Bangun, N, 2008) telah melaporkan
bahwa B10 & B20 dapat memberikan emisi gas CO, CO2 dan NO lebih kecil dari pada petrodiesel. Juga telah dilaporkan bahwa B20 menghasikan efisiensi energy
(Bangun N 2008).
Untuk itu pemakaian biodiesel dari sumber lain seperti minyak jarak, minyak
kelapa, minyak sawit, minyak randu, minyak alpukat, minyak karet, minyak kelor,
serta minyak kemiri dan lebih menarik lagi bila diteliti lebih lanjut. Bertitik tolak
dari alasan tersebut diatas maka diadakanlah penelitian terhadap bahan bakar
yang bersumber dari minyak biji kemiri (Bunda, L.S. 2009). Kajian dan analisa
bahan bakar turunan dari minyak kemiri di harapkan akan mendapatkan
gambaran dan kelebihan yang dimiliki biodiesel sehingga akan memberikan
kotribusi untuk membantu mengatasi masalah enegi di masa yang akan datang
(Muliantara FX, I, T & dkk. 2007).
Adapun kelebihan biodiesel bahan bakar yang mempunyai sifat sifat fisik mirip
dengan solar biasa sehingga dapat diaplikasikan langsung untuk mesin mesin
diesel yang ada hampir tanpa modifikasi, sepuluh kali tidak beracun disbanding
serta senyawa aromatik sehingga emisi pembakaran yang di hasilkan ramah
lingkungan, tidak menambah akumulasi gas karbon dioksida di atmosfer
sehingga lebih jauh lagi mengurangi efek pemanasan global, serta meningkatkan
kesempatan kerja orang Indonesia di dalam negeri. (Indarto, Y, S 2007).
1.2 Batasan masalah
Dalam penelitian ini, peneliti membatasi masalah yakni :
1 Penelitian karakteristik biodiesel (sifat-sifat fisik) turunan minyak kemiri
melalui transesterifikasi dengan katalis KOH dan dengan lama reaksi 3 jam
setelah itu dicampur dengan perbandingan tertentu yaitu : B10, B20, (B10
Artinya = 10% minyak metil ester dan 90% minyak solar) B20 Artinya =
20% minyak metil ester dan 80% minyak solar).
2 Menganalisis besar emisi gas buang yang dihasilkan oleh B10, B20 turunan
dari minyak kemiri.
1.3. Perumusan masalah.
1 Bagaimanakah sifat sifat fisis, massa jenis, viscositas, titik nyala, titik kabut,
kadar air, dan bilangan iod dari B10 B20 dari turunan minyak kemiri yang
dihasilkan melalui Reaksi transesterifikasi dengan katalis KOH dengan lama
reaksi 3 jam.
2 Apakah emisi gas buang B10, B20 lebih kecil dari emisi gas buang minyak
solar?
1.4. Tujuan Penelitian
1 Untuk menganalisis sifat-sifat fisis B10, B20 Biodisel turunan dari minyak
kemiri, dari hasil reaksi transesterifikasi katalis KOH dan dengan lama
reaksi 3 jam.
2 Untuk menganalisis seberapa besar emisi gas buang yang dihasilkan B10,
1.5. Hipotesis
Sifat sifat fisis dari B10 dan B20 turunan dari minyak kemiri dari hasil
reaksi transesterifikasi katalis KOH dengan lama reaksi 3 jam memenuhi
persyaratan kualitas biodiesel menurut SNI – 04 – 7182 – 2006. Emisi gas buang
B10, B20 lebih kecil dari emisi gas buang minyak solar.
1.6. Manfaat Penelitian
1 Untuk mendayagunakan minyak turunan dari kemiri B10 dan B20 hasil
reaksi tranesterifikasi KOH dan dengan lama reaksi 3 jam dapat
digunakan sebagai bahan dasar pembuat minyak diesel (biodiesel).
2 Untuk mendayagunakan minyak turunan dari kemiri B10, B20
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Biodiesel.
Biodisel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-alkyl
ester dari rantai panjang asam lemak, yang dipakai sebagai enegil alternative bagi
bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak
sayur atau lemak hewan. (biodesel energy saver tecnologi. 2008. itb@che.ac.id).
Sebuah proses dari transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah minyak
dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas. Setelah
melewati proses ini, tidak seperti minyak sayur langsung, biodiesel memiliki sifat
pembakaran yang mirip dengan petrodiesel (solar) dari minyak bumi, dan dapat
menggantikannya dalam banyak kasus. Namun, itu lebih sering digunakan
sebagai penambah untuk diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar diesel petro
murni ultra rendah belerang yang rendah pelumus.
Dia merupakan kandidat yang paling dekat untuk menggantikan bahan bakar fosil
sebagai sumber energy transportasi utama dunia, karena ia merupakan bahan
bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petro pada mesin sekarang ini.
Sifat biodiesel mirip dengan sifat diesel, sehingga boidisel menjadi bahan utama
pengganti bahan bakar solar, Konversi trigliserida menjadi metyl ester atau etyl
ester rmelalui proses transesterifikasi mengurangi berat molekul trigliserida
hingga sepertiga-nya, dan mengurangi viskositasnya hingga seperdelapannya, dan
sedikit meningkatkan titik nyala, viscositasnya mendekati viskositas diesel.
Biodisel termasuk bahan bakar yang terbakar sempurna dihasilkan dari beberapa
minyak nabati pengganti minyak bumi (Vicente, dkk. 2006). Biodisel terdiri dari
metil ester minyak nabati, dimana rantai karbon trigliserida diubah secara kimia
menjadi ester dan asam lemak. Rantai hidrokarbon biodiesel pada umumnya
terdiri dari 16 - 20 atom karbon, berupa sifat kimia biodiesel membuatnya dapat
terbakar dengan sempurna, dan mengikat pembakaran pada campurannya dengan
bahan bakar disiel dari minyak bumi. Rantai karbon biodiesel bersifat sederhana,
berbentuk lurus dan dua atom oksigen tiap cabang didegredasi oleh bakteri
dibandingkan dengan rantai karbon petrodisel yang bersifat kompleks, biodiesel
dari ester nabati tidak mengandung senyawa organik Volatil. Biodesel yang
merupakan campuran Fame dari minyak kemiri dicampur dengan petrodiesel
(solar). Beberapa studi menunjukkan bahwa pemakaiannya sebagai biodiesel
memberikan efek yang berbeda satu dengan yang lain. Sifat ini berhubungan erat
dengan struktur dan komposisi kandungan asam lemaknya. Misalnya kandungan
asam lemak antara minyak hewan dengan tumbuhan ( Leung, dkk. 2006).
Emisi gas N0x yang di hasilkan oleh blending metyl ester pada level B20 di
bandingkan dengan petrodiesel, menunjukan kenaikan yang berbeda.
Kenaikan emisi N0x oleh minyak tumbuhan, minyak lard, dan minyak ayaam
adalah 6.2%, 3.0% dan 2,44% (Wyatt, V, T, 2005). Emisi NOx gas untuk B20 rata
rata O, sama dengan bahan bakar pada solar. Dibandingkan dengan mono ester
B20 seperti yang dilaporkan (Bangun, N, 2008) pada tabel dibawah ini, maka
bahan dimetil ester mempunyai keunggulan. Adanya rantai cabang pada campuran
B20 yang cukup membuat molekul solar tidak ketat dan dapat mengalami dan
dapat mengalami penetrasi oleh udara sehingga tidak membentuk gas buang
NOx. Gas buangCO menunjukkan untuk bahan B10 dan B20 besarnya sama
sesuai dengan (table 1). Besarnya lebih kecil dibanding dengan menggunakan
solar, Penelitian yang sama pada B10 mono metyl ester dilaporkan oleh Pusat
Penelitian Sawit bawa emisi gas buang alternatif lebih rendah dari Petrodiesel
(solar) (Nasution, M, A, 2007). Hampir semua emisi gas buang yang dihasilkan
maka diadakan penelitian biodiesel turunan minyak kemiri, biodiesel turunan
minyak kemiri dapat digunakan sebagai salah satu bahan bakar alternative.
(Knotthe, G & dkk, 1997).
Biodisel memiliki efek pelumasan yang tinggi, sehingga membuat mesin diesel
lebih awet. biodiesel juga memiliki angka setana relatif tinggi mengurangi
ketukan pada mesin sehingga mesin bekerja lebih mulus. Biodisel juga memiliki
flash point yang lebih tinggi dibanding solar, tidak menimbulkan bau yang
berbahaya sehingga lebih muda dan lebih aman untuk ditangani. Biodisel juga
kadar belerangnya mendekati nol, tidak adanya sulfur berarti penurunan hujan
asam oleh emisi sulfat penurunan sulfat dalam campuran juga akan mengurangi
tingkat korosif, asam sulfat yang berkumpul dalam mesin akan merusak kinerja
mesin. Biodisel juga akan mengurangi tingkat kerusakan lingkungan (Bangun, N,
2008).
Tabel 2.1 Bahan Bakar Solar
No Emisi gas buang
C02 C0 UHC O2 NOX A/F LAMBDA
1. 4.27 0,098 19 14,81 0 47,92 3,26
2. 4,27 0,098 19 14,81 0 47,92 3,26
3. 4,26 0,098 20 14,81 0 48,07 3,27
4. 4,26 0,098 20 14,81 0 48,07 3,27
5. 4,26 0,098 21 14,81 0 48,07 3,26
RATA
Tabel 2.2 Bahan Bakar B10
No Emisi Gas Buang
CO2 CO UHC 02 NOX A/F LAMBDA
1 1,42 0,086 16 14,67 0 46,75 3,18
2 4,42 0,086 16 14,67 0 46,75 3,18
3 4,41 0,086 16 14,65 1024 46,75 3,18
4 4,41 0,086 17 14,65 247 46,75 3,18
5 4,41 0,086 17 14,64 1024 46,75 3,18
Rata
Rata 4,414 0,086 16,400 14,656 459,000 46,750 3,18
Tabel 2.3 Bahan Bakar B20
No Emisis Gas Buang
C02 C0 UHC 02 NOX A/F LAMBDA
1 4,13 0,087 19 14,30 0 47,92 3,26
2 4,13 0,086 19 14,28 0 47,92 3,26
3 4,13 0,086 19 14,28 0 47,92 3,26
4 4,12 0,086 20 14,28 0 48,07 3,27
5 4,12 0,086 20 14,28 0 48,07 3,27
Rata-Rata 4,126 0,086 19,400 14,284 0 47,980 3,264
Berdasarkan tabeldiatas bahwa gas C02 dan C0 lebih sedikit dihasilkannya
(Bangun, N). maka perlu diadakan penelitann lebih lanjut sebagai bahan bakar
alternative di masa yang akan datang.
Keunggulan biodesel adalah sebagai berikut :
1. Mempunyai angka setana yang tinggi (diatas 50) yaitu : bilangan yang
menunjukkan kualitas pembakaran bahan bakar atau bilangan yang
menunjukkan kecepatan bakar bahan bakar didalam ruang mesin. Semakin
tinggi angaka setana waktu tunda pembakaran semakin pendek.
3. Dapat digunkan untuk semua motor diesel tanpa modifikasi.
4. Dihasilkan dari sumber daya terbarukan dan ketersediaan bahan bakunya
terjamin , dapat diperbaharui dan biodegradable.
5. Biodiesel dapat dicampur dengan solar, biodiesel pada campuran 20% dengan
solar dapat mengurangi partikel 30%, CO2 sebanyak 21%, dan karbohidrat total 47 % .Biodiesel 100% dapat menurunkan emisi CO2 sampai !00%, emisi SO2 sampai 100%, emisi CO antara 10 - 50 % , emisi HC antara 10 - 50 %, (Tritoatmodjo, R. 1995).
6. Viscositasnya tinggi sehingga mempunyai sifat pelumas yang baik dari pada
solar sehingga memperpanjang umur pakai mesin.
7. Aman dalam penyimpanan dan transportasi karena tidak mengandung racun.
8. Mempunyai titik kilat yang tinggi sehingga lebih aman dari bahya dari
kebakaran pada saat disimpan dan maupun pada saat didistribusikan.
9. Dapat mengurangi asap hitam dari gas buang mesin diesel secara signifikan
walaupun penambahan hanya 5% - 10 % volume biodiesel kedalam solar.
10.Dapat diproduksi secara local.
Biodiesel dapat diperoleh melalui suatu rekasi yang disebut reaksi esterifikasi
asam lemak bebas atau reaksi transesterifikasi trigliserida dengan alkohol dengan
bantuan katalis asam atau basa.
2.2. Bahan baku biodiesel.
Biodiesel dapat diperoleh dari minyak nabati dan lemak hewani, dari
minyak nabati dapat diperoleh dari beberapa jenis tanaman seperti yang tertera
pada tabel 1. Minyak nabati mengandung 90 - 98% trigliserida dan sejumlah kecil
monogliserida dan digliserida .Trigliserida adalah ester dari tiga asam lemak
rantai panjang yang terikat pada satu gugus gliserol. Dalam minyak nabati pada
oleat, asam linoleat dan asam linolenat. Asam stearat dan asam palmitat termasuk
jenis asam lemak jenuh, asam oleat, asam linoleat, asam linolenat termasuk asam
lemak tak jenuh, jika asam lemak terlepas dari trigliseridanya maka akan menjadi
lemak asam bebas (free fatty acids = FFA). Minyak nabati sebagai bahan baku
pembuatan biodiesel dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis berdasarkan
kandungan FFA (Kinast, 2003) yaitu :
1 Refined Oil: minyak nabati dengan kandungan FFA kurang dari 1,5%
2 Minyak nabati dengan kandungan FFA rendah kurang dari 4%
3 Minyak nabati dengan kandungan FFA tinggi lebih dari 20%
Berdasarkan kadungan FFA dalam minyak nabati maka proses pembuatan
biodiesel dapat dibedakan atas dua bagian yaitu :
1. Transeseterifikasi dengan menggunakan katalis basah untuk refined
Oil atau minyak nabati dengan kandungan FFA rendah.
2. Esterifikasi dengan katalis asam untuk minyak nabati dengan
kandungan FFA yang tinggi di lanjutkan dengan transesterifikasi dengan
katalis basah.
Dari hasil uji Titrasi (GC) terhadap minyak turunan biji kemiri yang digunakan
sebagai bahan baku untuk menghasilkan biodiesel telah didapat bahwa kandungan
asam lemak bebas (FFA) didalam minyak biji kemiri < 1,5 % yaitu : 0,39422563,
berdasakan kandungan FFA nya maka untuk memperoleh biodiesel dari minyak biji
kemiri dapat dilakukan dengan proses transeseterifikasi dengan menggunakan
Tabel 2.4 Jenis Tanaman Bahan Baku Biodiesel
(Tim Nasional Pengembangan BBN, 2008)
No Nama Lokal Nama Latin Sumber Minyak Isi % Berat Kering
1 Jarak Pagar Jatropha Curcas Inti biji 40-60
2 Jarak Kaliki Riccinus
Communis Biji 45-50
3 Kacang Suuk Arachis
Hypogea Biji 35-55
4 Kapok /
Randu Ceiba Pantandra Biji 24-40
5 Karet Hevea
Brasiliensis Biji 40-50
6 Kecipir Psophocarpus
Tetrag Biji 15-20
7 Kelapa Cocos Nucifera Inti biji 60-70
8 Kelor Moringa
Oleifera Biji 30-49
9 Kemiri Aleurites
Moluccana Inti biji 57-69
10 Kusambi Sleichera
Trijuga Sabut 55-70
11 Nimba Azadiruchta
Indica Inti biji 40-50
12 Saga Utan Adenanthera
Pavonina Inti biji 14-28
13 Sawit Elais Suincencis Sabut dan biji 45-70 + 46-54
14 Nyamplung Callophyllum
Lanceatum Inti biji 40-73
15 Randu Alas Bombax
Malabaricum Biji 18-26
16 Sirsak Annona
Muricata Inti biji 20-30
17 Srikaya Annona Squosa Biji 15-20
2.3. Tanaman kemiri.
Kemiri dapat hidup didataran rendah dan di daratan tinggi, dengan tinggi
batang dapat mencapai 15 meter dan berumur hingga 75 tahun. Perakaran
tungggangnya dapat mencegah tanah longsor (erosi), mempunyai daun yang lebat
sehingga mampu mengikat karbondioksida dan menghasilkan oksigen dalam
jumlah yang banyak. Potensi terbesar dari pohon kemiri ada pada buahnya yang
terdiri dari biji dan cangkang, biji kemiri mengandung lemak bila diperas atau
diekstraksi akan menghasilkan minyak yang dapat difungsikan sebagai menjadi
biogas sedangkan cangkang biji kemiri dapat diolah menjadi briket sebagai
sumber energi. Didalam minyak biji kemiri terdapat beberapa jenis asam lemak
yaitu asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh seperti tertera dalam tabel 2
Tabel 2.5 Jenis asam lemak yang terkandung dalam minyak biji kemiri.
Nama Asam Struktur %
Asam Palmitat CH3(CH2)14 CO2H atauC16H32O2 5,5
Asam Stearat CH3(CH2)16CO2H atau C18H36O2 6,7
Asam Oleat CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H atau C18H34O2{C18F1} 10,5
Asam Linoleat CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H atau
C18H32O2{C18F2} 48,5
Asam Linolenat
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2=CH(CH2)7CO2H atau
C18H30O 2
{C18F3}
28,5
(S. Ketaren, 1986)
2.4. Komponen minyak nabati terdiri dari : 2.4.1. Trigliserida.
Trigliserida atau triasilgliserol adalah sebuah gliserida yaitu ester dari
gliserol dan tiga asam lemak. Trigliserida merupakan penyusun utama minyak
2.4.2 Asam lemak
Asam lemak pada tumbuhan pada umumnya terdapat dalam bentuk Lemak
dan minyak,lemak dan minyak yang tergolong lipida berfungsi sebagai sumber
energy dan cadangan makanan, asam lemak merupakan senyawa potensial dari
sejumlah besar kelas lipid dialam yang berupa ester, gliserol dan sterol. Lemak
atau lipida terdiri dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Fungsi utama lemak
dan minyak dalam biji-bijian adalah sebagai sumber energi. (Sipayung, R. 2003).
Penguraian lemak secara kimiawi akan menghasilkan jumlah energy yang lebih
besar sekitar dua kali lipat dibanding dengan energy yang dihasilkan dari
penguraian karbohidrat (Estiti, 1995). Asam lemak bebas (keasaman) dalam
konsentrasi tinggi yang terdapat dalam nabati sangat merugikan, karena dapat
menurunkan kwalitas atau akan mempengaruhi sifat fisis dan sifat kimia dari
bahan bakar, untuk itulah perlu dilakukan usaha untuk mengurangi dan mencegah
terbentukya kadar asam lemak bebas yang tinggi. Beberapa factor yang dapat
meningkatkan kadar asam dalam minyak nabati adalah :
a. Pemanenan buah yang tidak tepat waktu.
b. Pasca Panen, penumpukan (penimpanan) digudang yang terlampau
lama.
c. Proses pengeringan dan penggilingan.
d. Selang waktu antara pengilingan dan pemerasan .
e. Suhu pada saat pemerasan (tidak boleh diatas suhu 60 0C).
f. Proses hidrolisa selama pembuatan biodiesel.
2.5. Bahan baku untuk proses produksi biodiesel. 2.5.1. Alkohol
Alkohol yang biasa digunakan adalah metanol dan etanol. Metanol mempunyai
dari metanol adalah metanol merupakan zat beracun dan berbahaya. Metanol sangat
mudah terbakar bahkan lebih mudah terbakar dibandingkan dengan mesin. Metanol biasa
juga disebut metil alkohol. Sedangkan etanol biasa juga disebut etil alkohol. Metanol
berwarna bening seperti air, mudah menguap, mudah terbakar dan mudah bercampur
dengan air. Metanol dan etanol yang dapat digunakan hanya yang murni 100%. Metanol
merupakan alkohol yang paling banyak digunakan untuk pembuatan biodiesel. Metanol
lebih disukai karena hanya memiliki satu ikatan sedangkan etanol memiliki dua ikatan
karbon. Metanol lebih murah dan lebih mudah memperoleh pemisahan gliserin
disbanding ethanol. Etanol lebih aman, tidak beracun dan terbuat dari hasil pertanian.
Sedangkan methanol mengandung uap yang berbahaya bagi makhluk hidup dan terbuat
dari batubara. Etanol memiliki sifat yang sama dengan metanol, yaitu berwarna bening
seperti air, mudah menguap, mudah terbakar dan mudah bercampur dengan air.
Pemisahan gliserin dengan menggunakan ethanol lebih sulit dari methanol dan jika tidak
berhati-hati akan berakhir dengan emulsi. Metanol memiliki massa jenis 0,7915 g/m3, sedangkan etanol memiliki massa jenis 0,79 g/m3.
2.5.2. Katalis.
Untuk memisahkan minyak nabati dari gliserol dalam reaksi transesterifika
perlu ditambahkan katalis. Katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi
tanpa ikut terkonsumsi oleh keseluruhan reaksi atau merupakan suatu zat antara
yang aktif, tanpa katalis proses pembuatan biodiesel dengan reaksi
transesterifikasi dapat berlangsunh pada temperature 250 0C (Widyastuti, . 2007). Katalis yang dapat digunakan dapat berupa katalis homogen atau heterogen.
a. Katalis homogen merupakan katalis yang mempunyai fasa sama dengan
reaktan dan produk. Katalis homogen yang banyak digunakan pada reaksi
transesterifika adalah katalis basa/alkali seperti Kalium Hidroksida (KOH) dan
Natrium Hidroksida (NaOH) (Darnoko. 2000). Penggunaan katalis homogen
ini mempunyai kelemahan yaitu : bersifat korosif, berbahaya karena dapat
merusak kulit, mata, paru-paru bila tertelan, sulit dipisahkan dari produk
sehingga terbuang pada saat pensucian, mencemari lingkungan, tidak dapat
digunakan kembali (Widyastuti, 2007). Keuntungan dari katalis homogen
b. Katalis heterogen merupakan katalis yang mempunyai fasa yang tidak sama dengan reaktan dan produksi. Jenis katalis heterogen yang dapat digunakan
pada reaksi transeseterifikasi adalah CaO, MgO. Keuntungan menggunakan
katalis ini adalah : mempunyai aktivitas yang tinggi, kondisi reaksi yang
ringan, masa hidup katalis yang panjang biaya katalis yang rendah, tidak
korosif, ramah lingkungan dan menghasilkan sedikit masalah pembuangan,
dapat dipisahakan dari larutan produksi sehingga dapat digunakan kembali.
(Bangun, N. 2007). Dalam reaksi transesterifikasi katalis akan memecahkan
rantai kimia minyak nabati sehingga rantai ester minyak nabati akan terlepas,
begitu ester terlepas alcohol akan segera bereaksi dengannya dan membentuk
biodiesel, sedangkan gliserin dan katalis yang tersisa akan mengendap setelah
reaksi selesai. Penggunaan katalis tidak boleh terlampau banyak ataupun
terlampau sedikit, penggunaan katalis yang terlampau banyak reaksi
transesterifikasi akan menghasilkan emulsi, dan jika sedikit mengakibatkan
pemisahan gliserol dan metil ester tidak sempurna.
2.6. Reaksi transesterifikasi.
Transeseterifikasi adalah proses yang mereaksikan trigliserida dalam
minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek hingga
menghasilkan metal ester asam lemak (Fatty acids methyl esters = Fame) atau
biodiesel dan gliserol sebagai produk samping. Reaksi transesterifikasi
diperlihatkan pada gambar 1. Proses ini akan dapat berlangsung dengan
mengunakan katalis alkali/basa pada tekanan atmosfer temperatur 60 0C dengan menggunakan Alkohol, katalis yang biasa dugunakan adalah Kalium Hidroksida
(KOH) atau Natrium hidroksida (Darnoka, 2005). Proses transesterifikasi
meliputi : Katalis basa (KOH) dicampur dengan alcohol (methanol [CH3OH]) dan minyak nabati dengan perbandingan katalis basa 1% dari minyak nabati
sedangkan perbandingan molar antara methanol dengan minyak nabati adalah 1
: 6 dengan kadar asam lemak bebas (FFA ) di bawah 1% untuk mengasilkan
CH2 – O – COR1 R1COOCH3 CH2 OH
CH – O – COR2 + 3 CH3OH R2COOCH3 + CHOH
CH2 – O – COR3 R3COOCH3 CH2 OH
trigliserida metanol metil ester gliserol
Keterangan :
R1, R2, R3 adalah asam lemak jenuh dan tak jenuh dari rantai karbon.
2.6 1 Fartor-faktor yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi.
2.6.1.1 Pengaruh air dan kandungan asam lemak bebas.
Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi harus bebas air, karena air akan
bereaksi dengan katalis sehingga jumlah katalis akan berkurang, dan harus
memiliki angka asam lemak bebas lebih kecil dari 1.
2.6.1.2 Perbandingan molar alkohol dengan minyak nabati.
Secara stoikiometri jumlah alcohol yang dibutuhkan untuk reaksi 3 mol
untuk setiap 1 mol trigliserida untuk memperoleh 3 mol alkil ester dan 1 mol
gliserol (Schuchatdr, et, al, 1998). Semakin banyak jumlah alcohol yang
dugunakan maka konversi ester yang dihasilkan akan bertambah banyak dan pada
rasio molar 1 : 6 setelah 1 jam konversi yang dihasilkan 98 – 99%, sedangkan
pada rasio molar 1 : 3 adalah 74 - 89% . Maka rasio molar yang terbaik adalah 1 :
6 karena dapat menghasilkan rendemen yang optimum.
2.6.1.3 Jenis katalis.
Katalis berfungsi untuk memepercepat reaksi dan menurunkan energi
aktiviasi sehingga reaksi dapat berlangsung pada suhu kamar sedangkan tanpa
(KOH) dan Natrium Hidroksida (NaOH) (Darnoko, 2000). Reaksi transesterifikasi
dengan katalis basa akan menghasilkan konversi minyak nabati menjadi ester
yang optimum (94 – 99%) dengan jumlah katalis 0,5 – 1,5% bb minyak nabati.
Jumlah katalis KOH yang efektif untuk menghasilkan konversi yang optimum
pada reaksi transesterifikasi adalah 1% bb minyak nabati (Darnoko, 2000).
2.6.1.4 Temperatur.
Suhu mempengaruhi kecepatan reaksi transesterifikasi dalam pembentukan
biodiesel. Pada umumnya reaksi transesterifikasi dilakukan pada suhu 600C – 650C pada tekanan atmosfer. Kecepatan reaksi akan meningkat sejalan dengan kenaikan temperatur yang berarti semakin banyak energi yang dapat digunakan
reaksi untuk mencapai energy aktivasi sehingga akan menyebabkan semakin
banyak tumbukan yang terjadi antara molekul-molekul reaktan. (Rahayu, 2003).
2.6.1 5 Lama reaksi
Semakin lama waktu reaksi semakin banyak eter yang dihasilkan karena
situasi ini akan memberikan kesempatan terhadap molekul-molekul reaktan untuk
semakin lama bertumbukan.
2.6.1.6 Pengadukan.
Pengadukan dilakukan dengan tujuan untuk menghasilkan campuran yang
homogen .antara gliserida dan alcohol pada saat terjadi reaksi transesterifikasi
2.6.1.7 Kosolvent eter
Metode transesterifikasi dalam pembuatan biodiesel merupakan reaksi yang
lambat karena berlangsung dalam dua fase, permasalahan tersebut dapat diatasi
dengan penambahan kosolvent kedalam campuran minyak nabati, methanol dan
katalis,sehingga penambahan kosolvent bertujuan untuk membentuk sistem
larutan menjadi berlangsung dalam satu fase. Reaksi transesterifikasi tanpa
kosolvent ternyata berlangsung lambat dan menghasilkan metal ester yang kurang
karena adanya perbedaan kelarutan antara minyak nabati dengan metanol, dalam
methanol campuran reaktan membentuk dua lapisan (membentuk dua fase) dan
diperlukan waktu beberapa saat agar minyak nabati dapat larut di dalam methanol.
Salah satu cara untuk mengatasi keterbatasan transper massa (perbedaan kelarutan
minyak nabati dan methanol) adalah dengan menambahkan kosolvent kedalam
campuran (Mahajan. 2006) Kosolvent sebaiknya tidak mengandung air, larut
dalam alcohol (methanol), memiliki titik didih yang dekat dengan methanol. Yang
dapat digunakan sebagai Kosolvent diantaranya : dietil eter, THF
(tetrahidronfuran), 1,4 - dioxane, metal tersier butil ester (MTBE) dan diisopropyl
eter (Baidawi, . 2007).
2.7. Pembuatan B10 & B20 2.7.1 Pembuatan B10
Setelah didapatkan minyak biodiesel dari turunan kemiri dengan cara
Tranesterifiaksi maka dicampurkanlah dengan minyak sloar pada perbandingan
sebagai berikut : B10 (10% biodiesel + 90% minyak solar) Inilah yang disebut
B10. Kemudian diaduk dengan cara meletakkan diatas Hotmagnetik selama 30
menit.maka diperoleh B10 yang Homogen.
2.7.2. Pembuatan B20
Setelah didapatkan minyak biodiesel dari kemiri dengan cara
transesterifikasi maka dicampurlah dengan solar dengan perbandingan sebagai
berikut : B20 (20% Biodiesel + 80% minyak solar) inilah yang disebut dengan
B20. Kemudian diaduk dengan cara meletakkan diatas Hotmagnetik selama 30
menit maka diperoleh B20 yang homogen.
2.8 Emisi gas buang
Transportasi telah menjadi sumber utama dari pencemaran udara khususnya
di daerah perkotaan. Terlebih lagi dengan penambahan unit kendaraan bermotor
yang melaju di jalan raya dan buruknya sistem angkutan umum yang jelas
berasal dari kendaraan bermotor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori
sebagai berikut :
2.8.1.Sumber
Polutan dibedakan menjadi polutan primer atau sekunder. Polutan primer
seperti sulfur oksida (SOx), nitrogen oksida (NOx) dan hidrokarbon (HC) langsung
dibuangkan ke udara bebas dan mempertahankan bentuknya seperti pada saat
pembuangan. Polutan sekunder seperti ozon (O3) dan peroksiasetil nitrat (PAN)
adalah polutan yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi fotokimia, hidrolisis atau
oksidasi.
2.8.2 Komposisi kimia
Polutan dibedakan menjadi organik dan inorganik. Polutan organik
mengandung karbon dan hidrogen, juga beberapa elemen seperti oksigen,
nitrogen, sulfur atau fosfor; contohnya hidrokarbon, keton, alkohol, ester dan
lain-lain. Polutan inorganik seperti karbonmonoksida (CO), karbonat, nitrogen oksida,
ozon dan lainnya.
2.8.3. 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.
2.8.4 Partikulat
Polutan partikulat yang berasal dari kendaraan bermotor umumnya
merupakan fasa padat yang terdispersi dalam udara dan membentuk asap. Fasa
padatan tersebut berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar minyak yang
berkomposisikan senyawa organik hidrokarbon. Selain itu partikulat juga
mengandung timbal yang merupakan bahan aditif untuk meningkatkan kinerja
diameter berkisar 0.5 – 1μm. Asap dapat mengurangi jarak pandang karena
partikel padatan di dalamnya memencarkan atau menyerap sinar. Intensitas
pengurangan jarak pandang ini tergantung kepada ukuran dan bentuk dari
partikulat. Menurunnya jarak pandang berdampak negatif terhadap sistem
transportasi khususnya pesawat terbang dengan memperlambat operasi bandara
udara karena kebutuhan untuk menambah jarak antar pesawat guna menghindari
kecelakaan. Asap juga menyebabkan kotornya pakaian dan bahan tekstil, korosi
pada bahan bangunan dari logam (khususnya pada kelembaban 75%) serta
merusak cat bangunan. Partikulat memencarkan dan memantulkan sinar matahari
sehingga mengurangi intensitas sinar yang jatuh ke permukaan bumi. Hal ini
dapat memperlama periode hujan dan salju. Selain itu asap juga dapat merusak
kesehatan mahluk hidup. Partikulat yang menempel pada permukaan daun dapat
merusak jaringan daun jika terserap kedalamnya. Selain itu partikulat akan
menutup stomata sehingga mengurangi kemampuan tumbuhan untuk
berfotosintesis dan mengganggu pertumbuhannya. Hewan yang memakan
tumbuhan yang terlapisi oleh partikukat dapat mengalami gangguan pencernaan
bahkan kematian karena keracunan zat-zat berbahaya yang terdapat pada
partikulat tersebut. Efek partikulat pada kesehatan manusia menjadi berbahaya
dikarenakan ukuran partikulat yang sangat kecil dapat menembus system
pernapasan sampai ke bagian paru-paru bagian dalam. Terlebih lagi partikulat
dapat mengikat polutan lain yang terdapat di dalam udara (SOx, NOx, dll) sehingga
tertinggal dalam tubuh untuk waktu yang lebih lama. Penelitian intensif telah
dilakukan terhadap efek timbal pada manusia karena kerusakan jaringan tubuh
yang ditimbulkan lebih hebat, terutama pada sistem pembentukan darah, sistem
saraf dan sistem ekskresi. Termasuk juga sistem reproduksi, fungsi hati, jantung
2.9. Jenis emisi gas buang
2.91 Unburned hydrocarbon (UHC
UHC adalah senyawa hidrokarbon yang tidak terbakar yang dihasilkan dari
proses pembakaran yang kurang sempurna. UHC sangat terkait
dengan efisiensi pembakaran dari bahan bakar. Reaksi pembakaran
yang tidak sempurna ini bisa disebabkan oleh karena rendahnya rasio
udara-bahan bakar (A/F) atau karena pencampuran udara dari bahan
bakar yang tidak homogen. UHC merupakan komponen dari senyawa
organik yang volatile (VOC), yang bila kandungannya tinggi di udara
akan dapat mencemarkan lingkungan dan dapat menyebabkan
gangguan penglihatan.
2.9.2. Gas karbonmonoksia (CO).
Gas CO dihasilkan dari proses pembakaran parsial suatu bahan bakar yang
dapat terjadi akibat terbatasnya suplai oksigen atau udara dari jumlah yang
diperlukan. Reaksi yang mungkin terjadi di antaranya :
C3H8 + 1.5 (O2 + 3.76 N2) ↔3 CO + 4 H2 + 8.46 H2O
C4H10 + 2 (O2 + 3.76 N2) ↔ 4 CO + 5 H2 + 7.52 H2O
Gas CO ini bersifat racun terhadap tubuh karena bila masuk ke dalam darah, CO
dapat bereaksi dengan Hemoglobin (Hb) untuk membentuk karboksihemoglobin
(COHb). Bila reaksi tersebut terjadi, maka kemampuan darah mengangkut O2
untuk kepentingan pembakaran dalam tubuh akan menjadi berkurang. Hal ini
disebabkan karena kemampuan Hb untuk mengikat CO jauh lebih besar (sekitar
200 kali lebih) dibandingkan kemampuan Hb untuk mengikat O2. Selain itu
kandungan COHb dalam darah dapat menyebabkan terganggunya sistem urat
saraf dan fungsi tubuh pada konsentrasi rendah (2 - 10%) dan bisa menyebabkan
Tabel 2.6 efek polutan
Konsentrasi CO Hb dalam darah
(ppm) Pengaruh terhadap kesehatan
O Tidak ada pengaruh
1-2 Penampilan agak tidak normal
2-5
Mempengaruhi sistim saraf sentral,reaksi pancaindra tidak normal
benda terlihat agak kabur
>5 Perubahan fungsi jantung dan pulmonari
10 - 80
Kepala pening, Mual Berkunang-kunang, Pingsan, Susah Bernafas, dan
Kematian 2.9.3 Nitrogen oksida (NOx)
Senyawa nitrogen oksida yang sering menjadi pokok pembahasan dalam
masalah polusi udara adalah NO dan NO2. Kedua senyawa ini terbuang langsung
udara bebas dari hasil pembakaran bahan bakar. NO2 yang mudah larut dalam air
membentuk asam nitrit atau asam nitrat menurut reaksi :
2 NO2 + H2O ---- HNO3 + HNO2 (asam nitrat dan asam nitrit)
3 NO3 + HO ---- 2 HNO3 + NO (asam nitrat dan nitrogen oksida)
Asam nitrat dan asam nitrit akan jatuh bersama dengan hujan dan bergabung
ammonia (NH3) di atmosfer dan membentuk ammonium nitrat (NH4NO3) yang
merupakan sari makanan bagi tumbuhan. Dengan kemampuan yang tinggi untuk
menyerap sinar ultraviolet, NO2 memainkan peranan penting dalam kontaminan
ozon (O3). Tidak seperti gas polutan lainnya yang mempunyai daya destruktif
tinggi terhadap kesehatan manusia, NO merupakan gas inert dan ‘hanya’ bersifat
racun. Sama halnya dengan CO, NO mempunyai afinitas yang tinggi terhadap
oksigendibandingkan dengan hemoglobin dalam darah. Dengan demikian
pemaparan NO dapat mengurangi kemampuan darah membawa oksigen sehingga
dapat menimbulkan iritasi terhadap paru-paru. Pada tumbuhan, NO tidak bersifat
merusak namun NO2 menimbulkan sedikit kerusakan pada tumbuhan. Polutan
sekunder dari NOx seperti PAN dan O3 justru mempunyai daya perusak yang lebih
tinggi pada tumbuhan. Konsentrasi NO2 yang tinggi pada udara bebas dapat
memudarkan warna tekstil, memberi warna kuning pada tekstil berwarna putih,
dan mengoksidasi logam.
2 .10. Pengendalian gas buang
Emisi gas yang dihasilkan oleh pembakaran kendaraan bermotor pada
umumnya berdampak negatif terhadap lingkungan. Sehingga perlu diambil
beberapa langkah untuk dapat mengendalikan gas buang yang dihasilkan tersebut.
Ada beberapa cara yang dapat diambil untuk mengatasi masalah tersebut antara
lain : Uji emisi, pemilihan bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan dan
penggunaan katalitik konverter.
2.10.1 Uji emisi
Beberapa tahun lalu Swiss Contact bekerja sama dengan 200 bengkel di
Jakarta melakukan uji emisi kendaraan. Hasilnya, dari 16 ribu mobil yang diuji,
hanya 54 persen yang memenuhi baku mutu emisi. Padahal hanya dengan
perawatan sederhana seperti tune up dan mengganti saringan bensin atau oli sudah
dapat menurunkan kadar emisi 30 – 40 persen. Seharusnya uji emisi dapat
diterapkan secara ketat. Pemberian sertifikat uji emisi sebaiknya jangan diberikan
secara sembarangan. Karena adanya keharusan memiliki sertifikat inilah yang
akan mendorong pemilik kendaraan betul-betul merawat kendaraannya. Untuk
lulus dalam uji emisi kendaraan sebetulnya tidak terlalu sulit. Langkah pertama
yang dapat dilakukan adalah, memastikan perangkat emisi ada pada kendaraan,
karena bagian pertama dari uji emisi adalah dengan memastikan peralatan emisi
berada di tempatnya. Dan sebaiknya kendaraan yang dipergunakan mempunyai
peralatan original. Beberapa hal yang sering hilang ataupun tidak berada di
tempatnya adalah EGR (exhaust gas recirculation valve), pompa udara, atau pipa
Mesin yang kondisinya baik biasanya bersuara halus. Busi yang tidak berfungsi,
kebocoran ruang vakum, atau bensin campur akan menyebabkan tinggi emisi gas
buang. Di samping itu oli mesin yang sangat kotor akan mengganggu proses oli,
kemudian terhambat masuk ke ruang mesin dan akhirnya keluar melalui knalpot.
Mesin sebaiknya dipastikan bekerja pada suhu yang tepat. Karena suhu yang tidak
tepat, misalnya terlalu dingin akan mengakibatkan injeksi bahan bakar berlebihan.
Hal ini juga bisa berakibat Anda gagal dalam uji emisi gas buang. Untuk
mengetahui kendaraan teresebut layak atau tidak mendapat sertifikat uji emisi,
maka dapat suatu cara yang sederhana yaitu dengan memacu kendaraan
kendaraan tersebut pada kecepatan tinggi. Ini akan membantu untuk mengetahui
apakah busi kendaraan tersebut berfungsi dengan baik atau tidak, gas buang bebas
karbon atau tidak, dan apakah residu tertinggal pada catalytic converter atau tidak.
Sebelum mengikuti uji emisi terlebih dahulu kendaraan harus dikondisikan.
Pengkondisian bisa dilakukan dengan memanaskan mesin selama 15 menit
sehingga memastikan mesin berada pada suhu yang cukup, sensor oksigen panas
dan sinyal, serta catalytic converter berfungsi. Agar bisa berfungsi catalityc
converter harus dalam kondisi panas. Jika converter berada di bagian bawah-
belakang kendaraan dan mesin tidak dijalankan atau berjalan lambat dan sebentar,
converter akan dingin dan berhenti berfungsi.
Selama uji emisi, teknisi akan mengukur kadar hidrokarbon (HC), karbon
monoksida (CO), dan nitrogen oksida (NOx). HC biasanya berasal dari
pembakaran yang tidak sempurna. Silinder yang macet akan mengakibatkan kadar
HC tinggi. Sedangkan CO dihasilkan oleh proses pembakaran normal akan tetapi
kadar CO tinggi dapat dicegah melalui penggunaan bahan bakar secara hati-hati
dan penggunaan catalytic converter. Selain itu bensin campur dalam jumlah
banyak akan mengakibatkan tingginya kadar CO.
Sementara itu NOx terjadi saat suhu pembakaran sangat tinggi, yang oleh desain
tinggi. Waktu pembakaran yang tidak tepat dapat meningkatkan suhu silinder
sehingga mendongkrak emisi NOx. Jadi sebaiknya jangan pernah bensin campur.
Tidak lulusnya uji emisi kendaraan biasanya disebabkan oleh hal-hal yang
sederhana seperti: busi atau kawat busi yang jelek, filter udara kotor, waktu
pembakaran yang tidak tepat, atau pemakaian bensin campur dalam jumlah
banyak. Perawatan rutin dan pemanasan mesin sebelum uji emisi akan membantu
kelulusan uji emisi kendaraan Anda.
Akibatnya memang sangat positif, industri otomotif berlomba membuat
kendaraan dengan motor bakar yang tidak banyak menghasilkan emisi di bawah
standar yang diizinkan. Untuk memperoleh emisi yang rendah antara lain dengan
pemasangan katub PVC sistem karburasi, sistem pemantikan yang lebih
sempurna, sirkulasi uap BBM.
Selain itu dikembangkan kendaraan berbahan bakar alternatif, seperti bahan bakar
gas, mobil listrik, dan juga mobil fuel-cell yang paling ramah lingkungan.
Sebelum mereka bisa memanfaatkan energi alternatif secara maksimal, mereka
juga mengembangkan teknologi seperti HCCI (homogeneous-charge
compression ignition) yang memberikan basis untuk kelas baru emisi rendah.
Pemakaian gas alam cair, misalnya, bukan hanya lebih ramah lingkungan, tapi
juga menguntungkan untuk kondisi Indonesia yang sangat kaya gas alam. Namun,
itu perlu didukung kebijakan yang mempermudah pembangunan SPBU untuk gas
alam.
2.10.2 Uji emisi motor diesel
Uji emisi pada motor berbahan bakar diesel dilakukan di AUTO 2000 Jln
Gatot SubrotoMedan dengan menggunakan sebuah sebuah mobil Toyota Dyna
Thn 2007,serta alat yang disebut STARGAS atau SMOKE METER atau
OPACIMETER Alat ini akan mencatat kadar tingkat kepekatan asap yang
dikeluarkan oleh knalpot mesin diesel.Alat ini tidak dapat menentukan jenis
berbahan bakar bensin mampu menunjukkan jenis polutan yang dikeluarkan. Alat
ini hanya mampu mengukur persentase asap buangannya,semakin besar persentasi
asap buangannya semakin pekat asap knalpot kenderaan yang dikeluarkan dan
tingkat pencemaran semakin tinggi. Pada kenderaan motor diesel sebagian besar
asap buangannya adalah partikel Sulpurdioksida, yang terlihat dalam gumpalan
asap hitam yang dikeluarkan oleh sebuah kenderaan motor diesel. Tinggi
rendahnya opasiti yang dikeluarkan Motor Diesel dapat dilihat dari asap
buangannya. Bila asap buangannya semakin hitam berarti opasiti yang
dikeluarkan mobil itu semakin tiggi dan sebaliknya. Tinggi rendahnya opasiti
yang dikeluarkan motor diesel dapat dipengaruhi beberapa factor al :
1. Sistim pembakaran yang tidak sempurna.
2. Filter udara yang kotor.
3. Tahun pemakaian kenderaan.
Besarnya opasitas masing masing daerah tergantung dari keputusan masing
masing pemerintah daerah misalnya pada daerah DKI Jakarta, Sumatera Utara,
sama besar sesuai dengan SK Gubernur No : 1041/2000 adalah sbb :
Tabel 2.7 Opasitas
TAHUN OPASITAS (%)
<1985 <50%
1986-1995 <45%
>1986 <40%
Viskositas (kekentalan) merupakan sifat fluida untuk melawan tegangan
geser pada waktu bergerak untuk mengalir, atau kekentalan dapat didefenisikan
sebagai besarnya tahanan fluida untuk mengalir di bawah pengaruh tekanan yang
dikenakan. Hukum viskositas Newton, menyatakan bahwa untuk laju perubahan
bentuk sudut fluida yang tertentu maka tegangan geser berbanding lurus dengan
viskositas. Maka besarnya harga kekentalan merupakan perbandingan antara
tegangan geser yang bekerja dengan kadar geseran.
U
D i a m
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ∂
y H
Gambar. 2.2. Pendefenisian kekentalan dinamis berdasarkan hukum
Newton aliran Viskositas
Dari gambar secara matematis dapat ditulis :
µ = y u
∂
∂τ ( 2. 1 )
dengan:
µ = kekentalan dinamink (Poise)
τ = tegangan geser fluida (Newton/m2)
∂u = kecepatan relative kedua permukaan (m/s)
Kekentalan dinamik disebut juga kekentalan absolut viskositas gas meningkat
terhadap suhu, tetapi viskositas cairan berkurang dengan naiknya suhu. Untuk
tekanan-tekanan yang biasa, viskositas tidak tergantung pada tekanan dan
tergantung pada suhu saja, untuk tekanan yang sangat besar gas-gas dan
kebanyakan cairan menunjukkan variasi viskositas yang tidak menentu terhadap
tekanan.
Viskositas kinematik merupakan perbandingan antara viskositas dinamik (absolut)
dengan densitas (rapat massa) fluida.
ρ μ
υ= ( 2.2 )
dengan:
υ = viskositas kinematik (St)
µ = viskositas dinamik (Poise)
ρ = rapat massa (kg/m3)
Viskositas kinematik berubah terhadap suhu dalam jangka yang lebih sempit dari
viskositas dinamik.
Satuan kekentalan dinamik (absolute) adalah Poise (P), atau senti (cSt). 1P
= 100 cP ; 1 St = 100 cSt. Satuan Internasional untuk kekentalan dinamik adalah
Ns/m2 sama dengan kg/ms, sedangkan untuk kekentalan kinematik adalah m2/s. dengan demikian diperoleh hubungan :
1 P = 10-1 Ns/m2 dan 1cP = 10-3 N s/m2
1 St =10-4 m2/s dan 1cSt = 10-6 m2/
Untuk mengubah dari viskositas kinematik (υ) menjadi viskositas dinamik (µ),
2.11.2. Densitas (rapat massa)
Kerapatan suatu fluida ( ) dapat didefenisikan sebagai massa per satuan
volume.
v m
=
ρ (2.3)
Dengan :
= rapat massa (kg/m3) m = massa (kg)
v = volume (m3)
2.11.3 Flash point (titik nyala)
Flash Point (titik nyala) dari cairan mudah terbakar adalah suhu terendah
dimana bahan bakar tersebut dapat terbakar ketika bereaksi dengan udara.Bila
nyala terus terjadi secara terus menerus, maka suhu tersebut dinamakan 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 meningkatan resiko bahaya saat
penyimpanan. Semakin tinggi titik nyala dari suatu bahan bakar semakin aman
penanganan dan penyimpanannya.
2.11.4 Kadar air dan Sedimen
Kadar air dan sedimen menunjukan persentase kandungan air dan sedimen
yang terkandung dalam bahan bakar. Pada temperatur yang sangat dingin, air
yang terkandung dalam bahan bakar membentuk kristal dan menyumbat aliran
2.11.5 Titik kabut(Cloud Point)
Titik Kabut adalah tempratur pada saat bahan bakar mulai tampak “berawan”
(clody). Hal ini timbul karena munculnya kristal Kristal (padatan) didalam bahan
bakar. meski bahan bakar masih bias mengalir pada titik ini, keberadaan ini
mempengaruhi kelancaran aliran bahan bakar didalam filter pompa dan injector.
2.11.6. Titik tuang (Pour point)
Titik Tuang (Pour Point) adalah suhu terendah dimana bahan bakar dapat
dialirkan untuk daerah bersuhu rendah, bahan bakar dipersyaratkan tidak
membeku. Titik tuang yang terlalu tinggi akan mempersulitkan pengaliran bahan
bakar.
2.11.7. Sisa karbon (Carbon residu)
Sisa Karbon (carbon residu) yang tertinggi pada proses pembakaran akan
menyebabkan terbentuknya endapan yang dapat menyumbat saluran bahan bakar.
Hal ini dapat menyebabkan bagian-bagian pompa injeksi bahan bakar menjadi
aus. Dengan demikian semakin rendah sisa karbon, semakin baik efisiensi motor
tersebut.
2.11.8. Nilai kalor bahan bakar
Nilai Kalor Bahan Bakar menentukan jumlah konsumsi bahan bakar yang
digunakan setiap satuan waktu. Makin tinggi nilai kalor bahan bakar
menunjukkan bahwa pemakaian bahan bakar semakin sedikit. Tidak ada standard
khusus yang menentukan nilai kalor maksimal yang harus dimiliki bahan bakar
mesin diesel.
2.11.9. Bilangan cetana
Bilangan cetana menunjukkan seberapa cepat bahan bakar mesin diesel
yang dapat diinjeksikan keruang bahan bakar agar terbakar secara spontan.
Bilangan cetana dari minyak diesel konvensional dipengaruhi oleh struktur
pula kualitas penyalaan karena memerlukan suhu penyalaan karena memerlukan
suhu penyalaan yang lebih tinggi (Hendartono Toni, 2005).
2.11.10. Analisa bilangan iod
Bilangan Iod merupakan jumlah (gram) iod yang diikat oleh 100 gram
lemak asam lemak tidak jenuh dalam minyak dan lemak, dan mampu menyerap
sejumlah iod dan bentuk senyawa yang jenuh. Pada analisa bilangan ini
menggunakan metode iodimetri yang artinya titrasi iodium yang ada dalam
larutan atau uidum hasil reaksi suatu iodida dengan oksidator. Besarnya jumlah
iod yang diserap menunjukkan banyaknya ikatan rangkap atau ikatan tidak jenuh.
Untuk menetukan bilangan iod biaasanya menggunakan cara Hamus
Tabel 2.8 Data karakteristik biodiesel dapat diperlihatkan pada tabel di bawah ini
Parameter dan satuannya Batas nilai Metode uji Metode setara
Massa jenis pada 40 oC, kg/m3
850 – 890 ASTM D 1298 ISO 3675
Viskositas kinematik pada 40 o
C, mm2/s (cSt) 2,3 – 6,0 ASTM D 445 ISO 3104
Angka setana min. 51 ASTM D 613 ISO 5165
Titik nyala (mangkok
tertutup), oC min. 100 ASTM D 93 ISO 2710
Titik Kabut (Cloud Point) Titik Tuang (Puor Point )
0 C 0 C max. 18 max 18
ASTM D 2500 ASTMD 97
Korosi bilah tembaga
(3 jam, 50 oC) maks. no. 3 ASTM D 130 ISO 2160 Residu karbon, %-berat
- dalam contoh asli
- dalam 10 % ampas distilasi
maks. 0,05 maks 0,03
ASTM D 4530 ISO 10370
Air dan sedimen, %-vol. maks. 0,05 ASTM D 2709 -
Temperatur distilasi 90 %, oC maks. 360 ASTM D 1160 - Abu tersulfatkan, %-berat maks. 0,02 ASTM D 874 ISO 3987
Belerang, ppm-b (mg/kg) maks. 100 ASTM D 5453 prEN ISO 20884
Fosfor, ppm-b (mg/kg) maks. 10 AOCS Ca 12-55 FBI-A05-03
Angka asam, mg-KOH/g maks. 0,8 AOCS Cd 3-63 FBI-A01-03
Gliserol bebas, %-berat maks. 0,02 AOCS Ca 14-56 FBI-A02-03
Gliserol total, %-berat maks. 0,24 AOCS Ca 14-56 FBI-A02-03
Bilangan Iodium %
massa(gI2/100g) Maks 115 AOCS Cdl-125
[image:53.595.130.513.215.530.2]Sumber Biodiesel S N I
Tabel 2.9 Data karakteristik mutu solar dapat dilihat pada tabel dibawah ini
Parameter dan satuannya Batas nilai Metode uji
Massa jenis 40 gr/ml 0,82 – 0,87 ASTM D–1298
Visikositas kinetic pada 40 , cSt 1,6 – 5,8 ASTM D–445
Angka setana Min 45 ASTM D–613
Titik kilat (flash point), Maks 150 ASTM D–93
Korosi strip tembaga (3 jam pada 50 ) Min No. 1 ASTM D–130
Residu karbon (% – b/b) Min 0,1 ASTM D–189
Kadar Air dan sedimen, % – v/v Min 0,05 ASTM D–96
Temperatur distilasi 300%, Max 40 ASTM D–86
Abu tersulfatkan, % b Min 0,01 ASTM D–974
Belerang, ppm % b Min 0,5 ASTM D–1551
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1.1. Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan : Proses transesterifikasi minyak biji kemiri
dilaksanakan di laboratorium Kimia Anorganik USU, analisa sifat fisis dan sifat
kimai dilaksanakan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan, Penelitian
selama 2 bulan yaitu bulan Januari sampai April 2010. Penelitian Emisi gas
buang dilaksanakan di Workshop Auto 2000 Cabang Gatot Subroto Medan.
3.2. Bahan dan alat.
3.2.1. Bahan yang digunakan
Minyak kemiri : Bahan ini diperoleh dengan mengekstraksi biji kemiri yang
sudah digiling dimasukkan kedalam socklet menggunakan pelarut n-hexan.
Mutunya diuji GC.
KOH, CH3OH, Eter, HCl4. n-hexan, Na2SO4 minyak solar
3.2.2. Alat yang dibutuhkan.
Sochklate, Rotavavor, pompa vacuum, Autoclave, Corong pisah, Neraca,
Gelas ukur, Termomete, Pipet tetes, Lakmus Hotplate Stire, Tabung leher tiga,
