LAMPIRAN 1
DATA BAHAN BAKU
L1.1 KOMPOSISI FFA BAHAN BAKU SPO HASIL ANALISIS GC/MS Tabel L1.1 Komposisi FFA SPO
FFA Komposisi
(%)
Berat
Molekul Mol %Mol
%Mol x BM Asam Laurat (C12:0) 0,0766 200,32 0,0004 0,0012 0,2450 Asam Miristat (C14:0) 0,7884 228,37 0,0036 0,0099 2,2592 Asam Palmitat (C16:0) 40,9740 256,42 0,1345 0,3662 93,9048 Asam Palmitoleat (C16:1) 0,1445 254,41 0,0006 0,0015 0,3811 Asam Stearat (C18:0) 3,8349 284,48 0,0211 0,0573 16,3040 Asam Oleat (C18:1) 42,7163 282,46 0,1483 0,4037 114,0195 Asam Linoleat (C18:2) 10,8210 280,45 0,0565 0,1537 43,1145 Asam Linolenat (C18:3) 0,2082 278,43 0,0007 0,0020 0,5444 Asam Arakidat (C20:0) 0,3152 312,53 0,0013 0,0036 1,1160 Asam Eikosenoat (C20:1) 0,1209 310,51 0,0004 0,0010 0,2994
Jumlah 100% 0,3674 272,1878
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA SPO sebesar 272,1878 gr/mol.
L1.2 KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU SPO Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida SPO Trigliserida Komposisi
(%)
Berat
Molekul Mol %Mol
%Mol x BM Trilaurin (C39H74O6) 0,1896 639,010 0,0001 0,0012 0,77 Trimiristin (C45H86O6) 0,8921 723,160 0,0011 0,0098 7,09 Tripalmitin (C51H98O6) 38,7914 807,320 0,0427 0,3652 294,86 Tripalmitolein (C51H92O6) 0,1573 801,270 0,0002 0,0015 1,20 Tristearin (C57H110O6) 4,6474 891,480 0,0067 0,0574 51,19 Triolein (C57H104O6) 42,5686 885,432 0,0473 0,4043 358,02 Trilinolein (C57H98O6) 11,9100 879,384 0,0180 0,1539 135,38 Trilinolenin (C57H92O6) 0,3003 873,337 0,0002 0,0020 1,71 Triarakidin (C63H122O6) 0,3932 975,640 0,0004 0,0036 3,50 Trieikosenoin (C63H116O6) 0,1501 969,624 0,0001 0,0010 0,94
Jumlah 100% 0,11751 854,6590
L1.3 KADARFREE FATTY ACID(FFA) SPO
Tabel L1.3 KadarFree Fatty Acid(FFA) SPO Kadar FFA (%)
Sebelum Esterifikasi Setelah Esterifikasi
7,5290 4,0539
% Kenaikkan FFA = Setelah esterifikasi – sebelum esterifikasi = 7,5290 – 4,0539
LAMPIRAN 2
DATA PENELITIAN
L2. 1 DATA DENSITAS BIODIESEL
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel Suhu 40 ̊C
Konsentrasi DES (b/b) Rasio Molar Reaktan Waktu Reaksi (menit) Densitas Biodiesel (g/ml)
4% 9 : 1 60 0,8646
L2.2 DATA VISKOSITAS KINEMATIK BIODIESEL Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Biodiesel
Konsentrasi DES (b/b) Rasio Molar Reaktan Waktu Reaksi (menit)
Waktu Alir (detik) trata-rata Biodiesel
(detik)
Viskositas Kinematik
(cSt)
t1 t2 t3
4% 9 : 1 60 51 52 50 51 5,1991
L2.3 DATAYIELDETIL ESTER
Tabel L2.3 HasilYieldEtil Ester No Konsentrasi DES % (b/b) Ester Content (%) %Yield
1 1 99,1692 78,22
2 2 98,5666 77,95
3 3 99,5473 80,08
4 4 99,5537 83,19
LAMPIRAN 3
CONTOH PERHITUNGAN
L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA SPO
Kadar FFA = × ×
× %
Keterangan: N = Normalitas larutan NaOH
V = Volume larutan NaOH terpakai
M = Berat molekul FFA (BM FFA SPO = 272,1878 gr/mol)
L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA SPO Sebelum Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 7,8 ml
BM FFA = 272,1878 gr/mol
Berat SPO = 7,05 gram
Kadar FFA = × ×
× %
= , × , × ,
× , %
= 7,5290 %
L3.1.2 Perhitungan Kadar FFA SPO Setelah Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 4,2 ml
BM FFA = 272,1878 gr/mol
Berat SPO = 7,05 gram
Kadar FFA = × ×
× %
= , × , × ,
× , %
L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN ETANOL
L3.2.1 Perhitungan Kebutuhan Etanol pada Reaksi Esterifikasi
Massa SPO = 150 gr
Massa Asam Lemak = 7,5290%×150 gr
= 11,2935 gr
Etanol : SPO = 6 : 1 (mol/mol)
% Katalis (H2SO4) = 4,6% (b/b)
BM Asam Lemak = 272,1878 gr/mol
Mol SPO =
= ,
272,1878
= 0,0415 mol
Mol etanol =6
1×0,0415 = 0,2489 mol
Maka, massa etanol = mol etanol×BM etanol
= 0,2489 mol×46,0684 gr/mol
= 11,4687 gr
L3.2.1 Perhitungan Kebutuhan Etanol pada Reaksi Transesterifikasi
Massa SPO = 25 gr
Etanol : SPO = 9 : 1 (mol/mol)
% Katalis (NaOH) = 1% (b/b)
% DES = 3% (b/b)
Asam karboksilat etanol Ester Air
(alkohol) H2SO4 O || RCOH C2H5OH O || + RCOR’ H2O
Trigliserida etanol Fatty acid metil ester Gliserol
(alkohol) (FAME)
NaOH CH2OCOR1
|
CHOCOR2 + |
CH2OCOR3
3C2H5OH
R1COO CH3 R2COO CH3 + R3COO CH3
CH2OH | CHOH
BM Trigliserida = 854,6590 gr/mol
Mol SPO =
= ,
= 0,0293 mol
Mol etanol =9
1×0,0293 = 0,2633 mol
Maka, massa etanol = mol etanol×BM etanol
= 0,2633 mol×46,0684 gr/mol
= 12,1281 gram
L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL
Volume piknometer = berat air
densitas air
= 10,9 0,9922
= 10,9857 ml
Densitas sampel = berat sampel
volume piknometer
Berat piknometer kosong = 14,3 gr = 0,0143 kg
Berat piknometer + biodiesel = 23,8 gr = 0,0238 kg
Berat biodiesel = 9,5 gr = 0,0095 kg
Densitas minyak biodiesel = 0,0095 kg
0,0000109875m3 = 864,6189 kg/m 3
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL
sg =densitas sampel densitas air
viskositas sampel = k × sg × t
Dimana t = waktu alir
Kalibrasi air:
air(40oC) = 992,25 kg/m3= 0,99225 g/m3 [53]
Viskositas air (40oC) = 0,656 × 10-3kg/m.s [53]
tair= 59 detik
Viskositas air = k × sg × t
0,6560 × 10-3kg/m.s = k × 1 × 59 s
k = 1,1119×10-5
Viskositas Biodiesel trata-rata biodiesel= 51 detik
sgbiodiesel= , kg/m3
992,25 kg/m3 = 0,8713
Viskositas biodiesel = k × sg × t
= 1,1119 × 10-5× 0,8713 × 464
= 0,004495 kg/m.s
Viskositas kinematik = 0,004495 kg/m.s
, kg/m3= 5,1991 × 10
-6m2/s
= 5,1991 mm2/s = 5,1991 cSt
Untuk data yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
L3.5 PERHITUNGANYIELDBIODIESEL
Massasludge palm oil(SPO) = 25 gr
Massa etil ester setelah dipanaskan = 20,89 gr
Kemurnian etil ester = 99,5537
Yield= × Kemurnian
= , × 99,5537
= 83,1871%
LAMPIRAN 4
DOKUMENTASI
Gambar L4.1 Foto Proses Pembuatan DES
Gambar L4.3 Foto Rangkaian Peralatan Pembuatan Biodiesel
Gambar L4.5 Proses Pemisahan Hasil Reaksi Esterifikasi
Gambar L4.7 Proses Transesterifikasi
Gambar L4.9 Proses Pencucian Hasil Reaksi Transesterifikasi
Gambar L4.11 Biodiesel yang dihasilkan
Gambar L4.12 Analisa Viskositas
LAMPIRAN 5
HASIL ANALISIS SPO DAN BIODIESEL
L5.1 HASIL ANALISIS FFA SPO
L5.2 CONTOH HASIL ANALISIS BIODIESEL
DAFTAR PUSTAKA
[1] Gashaw, Alemayehu dan Abile Teshita, “Production Of Biodiesel From Waste Cooking Oil And Factors Affecting Its Formation : A Review,” International Journal of Renewable and Sustainable Energy¸ 3(5) 2014 : 92-95.
[2] Alam, Md. Zahangir, Ricca Rahman Nasaruddin, Mohammed Saedi Jami dan Mohammad Shahab Uddin. “Investigation Of Solvent System For The Production Of Biodiesel From Sludge Palm Oil (SPO) By Enzymatic Transesterification.” Bioenvironmental Engineering Research Centre (BERC), International Islamic University Malaysia (IIUM), Gombak, 2013.
[3] T. Pasaribu, T. Purwadaria, A.P. Sinurat, J. Rosida dan D.O.D. Saputra, “Evaluasi Nilai Gizi Lumpur Sawit Hasil Fermentasi dengan Aspergillus Niger pada Berbagai Perlakuan Penyimpanan,” Balai Penelitian Ternak, Universitas Pakuan, Bogor, 2001.
[4] Gunawan dan Talib, “Potensi Pengembangan Bioindustri dalam Sistem Integrasi Sapi Sawit,” Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Yogyakarta, 2014.
[5] Hayyan, A., M.Z. Alam, M.E.S. Mirghani, N.A. Kabbashi, N.I.N. M. Hakimi, Y.M. Siran dan S. Tahiruddin, “Production of Biodiesel from Sludge Palm Oil by Esterification Process,” Journal of Energy and Power Engineering, 4(1) 2010 :1934-8975.
[6] Hayyan, Adeeb, Mohd Ali Hashim, Mohamed Elwathig Saeed Mirghani, Maan Hayyan, dan Inas Muen Al Nashef, “Esterification Of Sludge Palm Oil Using Trifluoromethanesulfonic Acid For Preparation Of Biodiesel Fuel,”Korean Journal Chemical Engineering, 2011.
[7] Hayyan, Adeeb., Mohd Ali Hashim, Maan Hayyan, Farouq S. Mjalli, Inas M. Al Nashef, “A New Processing Route For Cleaner Production Of Biodiesel Fuel Using A Choline Chloride Based Deep Eutectic Solvent,”Journal of Cleaner Production6(5) 2014 : 246−251.
[8] Gu, Ling., Wei Huang, Shaokun Tang, Songjiang Tian, Xiangwen Zhang, “A Novel Deep Eutectic Solvent For Biodiesel Preparation Using A Homogeneous Base Catalyst,” Chemical Engineering Journal 2(59) 2015 : 647–652.
[9] Škrbic´, Biljana, Zlatica Predojevic´ dan Nataša Đurišic´-Mladenovic, “Esterification Of Sludge Palm Oil As A Pretreatment Step For Biodiesel Production,”Waste Management & Research, 2015 : 1–7.
Prosiding in the 22th Regional Symposium Chemical Engineering, 2015.
[11] Wafti, Nursulihatimarsyila Abd., Harrison Lau Lik Nang dan Choo Yuen May, “Value 911-Added Products from Palm Sludge Oil,” Journal of Applied Sciences12(11) 2012 : 1199-1202.
[12] Usman, Thamrin, Lucy Ariany, Winda Rahmalia, dan Romi Advant, “Esterification of Fatty Acid From Palm Oil Waste (Sludge Oil) by Using Alum Catalyst,” Indonesia Journal Chemical Engineering, 9(3) 2009 : 474-478.
[13] Nasaruddin, Ricca Rahman,Md. Zahangir Alam, dan Mohammed Saedi Jami, “Evaluation Of Solvent System For The Enzymatic Synthesis Of
Ethanol-Based Biodiesel From Sludge Palm Oil (SPO),” Bioresearch Technology, 12(31) 2013 : 4966-4974.
[14] Guldhe, Abhishek, Bhaskar Singh, Taurai Mutanda, Kugen Permaul, dan Faizal Bux, “Advances In Synthesis Of Biodiesel Via Enzyme Catalysis : Novel And Sustainable Approaches,” Renewable and Sustainable Energy Reviews,4(1) 2015 : 1447–1464.
[15] K. Shahbaz, F.S. Mjalli, M.A. Hashim, I.M. AlNashef, “Eutectic Solvents For The Removal Of Residual Palm Oil-Based Biodiesel Catalyst,” Separation and Purification Technology,81 (2011) : 216–222
[16] K. Shahbaz, Saeid Baroutian, Farouq Sabri Mjalli, Mohd Ali Hashim, Inas Muen AlNashef, “Prediction Of Glycerol Removal From Biodiesel Using Ammonium And Phosphunium Based Deep Eutectic Solvents Using Artificial Intelligence Techniques,” Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems118 (2012) : 193–199.
[17] Samart, Chanatip., Chaiyan Chaiya, Prasert Reubroycharoen, “Biodiesel Production by Methanolysis of Soybean Oil Using Calcium Supported on Mesoporous Silica Catalyst,” Energy Conversion and Management, 51 (2010) : 1428–1431.
[18] István Barabás and Ioan-Adrian Todoruţ. “Biodiesel Quality, Standards and Properties. Technical University of Cluj-Napoca, Romania (2010).
[19] Standar Nasional Indonesia (SNI), “Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Nabati (Biofuel) Jenis Biodiesel Sebagai Bahan Bakar Lain yang Dipasarkan dalam Negeri,” Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia , Direktorat Jenderal Energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi (2013).
Oil Using Immobilised Lipase,” Chemical Engineering Journal, XXX (2012) : 1524-1532.
[21] Jayasinghe, Thumesha Kaushalya, Paweetida Sungwornpatansakul dan Kunio Yoshikawa, “Enhancement of Pretreatment Process for Biodiesel Production from Jatropha Oil Having High Content of Free Fatty Acids,”International Journal of Energy Engineering, 4(3) 2014 : 118-126.
[22] Buasri, Achanai, Nattawut Chaiyut, Vorrada Loryuenyong, Chao Rodklum,Techit Chaikwan dan Nanthakrit Kumphan, “Continuous Process for Biodiesel Production in Packed Bed Reactor from Waste Frying Oil Using Potassium Hydroxide Supported on Jatropha curcas Fruit Shell as Solid Catalyst,”Applied Sciences, 2(4) 2012 : 641-653.
[23] Yaakob, Zahira, Masita Mohammada, Mohammad Alherbawi, Zahangir Alam, dan Kamaruzaman Sopian, “Overview Of The Production Of Biodiesel From Waste Cooking Oil,” Renewable and Sustainable Energy Reviews18 (2013) : 184–193.
[24] F.S.G. Bagh, K. Shahbaz, F.S. Mjalli, I.M. AlNashef, M.A. Hashim, “Electrical Conductivity Of Ammonium And Phosphonium Based Deep Eutectic Solvents: Measurements And Artificial Intelligence Based Prediction,”Fluid Phase Equilibria, 356 (2013) : 30–37.
[25] Zhang, Qinghua., Karine De Oliveira Vigier, Sebastien Royer and Francois Jerome, “Deep Eutectic Solvents: Syntheses, Properties And Applications,”Chem. Soc. Rev.,41 (2012) : 7108−7146.
[26] Naser, J., F. Mjalli, B. Jibril, S. Al-Hatmi, Z. Gano, “Potassium Carbonate as a Salt for Deep Eutectic Solvents,” International Journal of Chemical Engineering and Applications, 4(3) 2013.
[27] Emadaldin Habibia, Kamal Ghanemia, Mehdi Fallah-Mehrjardi, dan Ali Dadolahi-Sohrabc, “A Novel Digestion Method Based On A Choline Chloride–Oxalic Acid Deep Eutectic Solvent For Determining Cu, Fe, And Zn In Fish Samples,”Analytica Chimica Acta,762 (2013) : 61– 67.
[28] E. Durand, J. Lecomte, P. Villeneuve, “Deep Eutectic Solvents: Synthesis, Application, And Focus On Lipase-Catalyzed Reactions,” Eur. J. Lipid Sci. Technol, 115 (2013) : 379–385.
[29] Scientific Committee on Consumer Products (SCCP), Opinion On Choline Chloride, Scientific Comittees (2008).
[31] Xu, Kaijia., Yuzhi Wang, Yanhua Huang, Na Li, Qian Wen, “A Green Deep Eutectic Solvent-Based Aqueous Two-Phase System for Protein Extracting,” Analytica Chimica Acta, 2015 : 12.
[32] Guo, Feng., Zhen Fang, Xiao-Fei Tian, Yun-Duo Long, Li-Qun Jiang, “One Step Production of Biodiesel from Jatropha Oil with High-Acid Value in Ionic Liquids,”Bioresour. Technol. 102(11) 2011 : 447–450.
[33] Chuah, Lai Fatt, Suzana Yusup, Abdul Rashid Abd Aziz, Jirˇı´ Jaromı´r Klemes, Awais Bokhari, dan Mohd Zamri Abdullah, “Influence of Fatty Acids Content in Non-Edible Oil for Biodiesel Properties,” Clean Technology Environ Policy, Springer, Berlin (2015).
[34] Duarte, Susan H., Francisco Maugeri, “Prediction of Quality Properties for Biodiesel Production by Oleaginous Yeast Cultivated in Pure and Raw Glycerol,”Chemical Engineering Transactions, Vol. 37, (2014).
[35] Sanford, Shannon D., James Matthew White, Parag S. Shah, Claudia Wee, Marlen A. Valverde, and Glen R. Meier, “Feedstock and Biodiesel Characteristics Report,”Renewable Energy Group Inc.(2009).
[36] Atadashi, I.M., M.K. Aroua, A.R. Abdul Aziz, N.M.N. Sulaiman, “The Effect of Water on Biodiesel Production and Refining Technologies : Review,”/Applied/Energy88 (2011) : 4239-4251.
[37] Tan, Kok Tat, Keat Teong Lee, Abdul Rahman Mohamed, “Effects Of Free Fatty Acids, Water Content And Co-Solvent On Biodiesel Production By Supercritical Methanol Reaction,” School of Chemical Engineering, Universiti Sains Malaysia.
[38] Madya, Prof., Dr. Noor Azian Morad, Prof.Madya Mustafa Kamal Abd Aziz, Rohani Binti Mohd Zin, “Process Design In Degumming And Bleaching Of Palm Oil,” Centre Of Lipids Engineering And Applied Research (Clear)(2006), Universiti Teknologi Malaysia.
[39] Vyas, Amish P., Jaswant L. Verma, N. Subrahmanyam, “A review on FAME production processes,”Fuel89 (2010) : 1-9.
[40] Pathak, Swarnali, “Acid Catalyzed Transesterification,”Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, Review Article, 7(3) 2015 : 1780-1786.
[41] Worapun, Ittipon, Kulachate Pianthong, dan Prachasanti Thaiyasuit, “Synthesis Of Biodiesel By Two-Step Transesterification From Crude Jatropha Curcus L.Oil Using Ultrasonic Irradiation Assisted,” KKU Engineering Journal, 37(3) 2010 : 169-179.
[43] Butt, Hans-Jürgen and Michael Kappl, Surface and Interfacial Forces (Wiley, 2012).
[44] P.A. Kralchevsky and K. Nagayama, Particles at Fluid Interfaces and Membranes(Amsterdam : Elsevier, 2001).
[45] Chesterfield, Dean M., Peter L. Rogers, Essam O. Al-Zaini, dan Adesoji A. Adesina, “Production of Biodiesel via Ethanolysis of Waste Cooking Oil Using Immobilised Lipase,” Chemical Engineering Journal, XXX (2012).
[46] Stamenkovic´, Olivera S., Ana V. Velicˇkovic´ , dan Vlada B. Veljkovic, “The Production of Biodiesel From Vegetable Oils By Ethanolysis,” Current State And Perspectives, Elsivier Fuel, 90 (2011) : 3141–3155.
[47] George Anastopoulos, Ypatia Zannikou, Stamoulis Stournas dan Stamatis Kalligeros, “Transesterification of Vegetable Oils with Ethanol and Characterization of the Key Fuel Properties of Ethyl Esters,” Energies,2 (2009) : 362-376.
[48] França, Bruno Bôscaro, Hugo Gomes D`Amato Villardi, Tayná Esteves, Angela Maria Cohen Uller, Fernando Luiz Pellegrini Pessoa, “Phase Equilibrium and Emulsion Stability on Ethyl Biodiesel Production,” Universidade Federal do Rio de Janeiro
[49] Mortensen, Alan dan Leif H. Skibsted, “Kinetics and Mechanism of the Primary Steps of Degradation of Carotenoids by Acid in Homogeneous Solution,” Jurnal Agricultural Food Chem. 4(8) 2000 : 279-286.
[50] Atadashi, I.M., M.K. Aroua, A.R. Abdul Aziz, N.M.N. Sulaiman, “Refining Technologies for The Purification of Crude Biodiesel,” Applied Energy 88 (2011) : 4239-4251.
[50] Mendow G., N.S. Veizaga, C.A. Querini. Ethyl ester production by homogeneous alkaline transesterification: Influence of the catalyst. Bioresource Technology 102 (2011) 6385 -6391.
[51] Low, S.C., G.K. Tan dan K.T Cheong, “Separation of Methyl Ester from Water in a Wet Neutralization Process,” Journal of Sustainable Energy and Environment2 (2011) : 15-19.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Laboratorium Penelitian, Departemen Teknik
Kimia Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini
dilakukan selama lebih kurang 6 bulan.
3.2 BAHAN DAN PERALATAN
3.2.1 Bahan Penelitian
Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain:
1. Sludge Palm Oil(SPO)
2. Choline Chloride(ChCl)
3. Gliserol (C3H8O3)
4. Aquadest (H2O)
5. Asam Sulfat (H2SO4)
6. Natrium Hidroksida (NaOH)
7. Etanol (C2H5OH)
8. Phenolftalein (C20H14O4)
3.2.2 Peralatan Penelitian
Pada penelitian ini peralatan yang digunakan antara lain :
1. Erlenmeyer
2. Saringan
3. Magnetic Stirrer
4. Hot Plate
5. Corong Pemisah
6. Beaker Glass
7. Gelas Ukur
8. Neraca Digital
10. Termometer
11. Corong Gelas
12. Pipet Tetes
13. Statif dan Klem
14. Stopwatch
15. Piknometer
16. Viskosimeter Ostwald
17. Karet Penghisap
18. Buret
19. Gabus
3.3 RANCANGAN PERCOBAAN
3.3.1 PembuatanDeep Eutectic Solvent(DES) Berbasis ChCl : Gliserol[8]
Pembuatan deep eutectic solvent (DES) yang berbasis ChCl : gliserol
dilakukan pada kondisi temperatur 80 oC selama 2 jam dengan kecepatan pengadukan 400 rpm dan rasio molar ChCl : gliserol 1:2.
3.3.2 Reaksi Esterifikasi
Pembuatan biodiesel melalui reaksi esterifikasi bertujuan untuk
menurunkan kadar FFA pada SPO dilakukan dengan variabel tetap berupa
kecepatan pengadukan, suhu reaksi, waktu reaksi, rasio etanol : SPO, dan katalis
asam sulfat. Tabel 3.1/menunjukka rancangan percobaan untuk tahap esterifikasi.
Tabel 3.1 Rancangan Percobaan Tahap Esterifikasi
3.3.3 Reaksi Transesterifikasi Dua Tahap
Pembuatan biodiesel yang dilakukan melalui reaksi transesterifikasi ini
merupakan hasil esterifikasi dengan variabel tetap berupa kecepatan pengadukan,
suhu reaksi, waktu reaksi, rasio etanol : SPO, dan katalis NaOH, serta variabel
bebas berupa jumlah DES. Tabel 3.2 menunjukkan rancangan percobaan reaksi
transesterifikasi hasil esterifikasi.
Run Etanol : SPO
(Mol)
Kecepatan Pengadukan
(rpm)
Suhu (oC)
Waktu Reaksi (jam)
Katalis H2SO4
(% berat)
Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Transesterifikasi Dua Tahap Run Etanol : SPO (Mol) Suhu (oC)
Kecepatan Putaran (rpm) Waktu Reaksi (jam) Konsentrasi Katalis NaOH (% berat) Konsentrasi DES (% berat)
1 9 : 1 70 400 1 1 0
2 9 : 1 70 400 1 1 1
3 9 : 1 70 400 1 1 2
4 9 : 1 70 400 1 1 3
5 9 : 1 70 400 1 1 4
6 9 : 1 70 400 1 1 5
3.3.4 Reaksi Transesterifikasi Satu Tahap
Pembuatan biodiesel ini dilakukan melalui reaksi transesterifikasi tanpa
esterifikasi dengan variabel tetap berupa kecepatan pengadukan, suhu reaksi,
waktu reaksi, rasio etanol : SPO, dan katalis NaOH, serta variabel bebas berupa
jumlah DES. Tabel 3.3 menunjukkan rancangan percobaan reaksi transesterifikasi
hasil esterifikasi.
Tabel 3.3 Rancangan Percobaan Transesterifikasi Satu Tahap
Run
Etanol : SPO (Mol)
Suhu (oC)
Kecepatan Putaran (rpm) Waktu Reaksi (jam) Konsentrasi Katalis NaOH (% berat) Konsentrasi DES (% berat)
1 9 : 1 70 400 1 1 1
2 9 : 1 70 400 1 1 2
3 9 : 1 70 400 1 1 3
4 9 : 1 70 400 1 1 4
5 9 : 1 70 400 1 1 5
3.4 PROSEDUR PENELITIAN
3.4.1 Proses Pembuatan Deep Eutectic Solvent (DES) Berbasis ChCl :
Gliserol
1. Choline Chloride dan gliserol dengan rasio molar tertentu dimasukkan ke
dalamerlenmeyerdan ditutup dengan gabus
2. Campuran dipanaskan di atas hot plate hingga mencapai suhu reaksi 80 oC dan sambil dihomogenkan menggunakan magnetic stirrer dengan kecepatan
3. Setelah homogen, campuran siap dianalisis dan digunakan sebagai co-solvent
pada proses etanolisis
3.4.2 Persiapan Bahan Baku
Persiapan bahan baku SPO dilakukan dengan prosedur sebagai berikut [9]:
1. SPO disaring menggunakan saringan.
2. Filtrat ditampung untuk digunakan sebagai bahan baku, sedangkan residu
dibuang.
3. Air pada filtrat diuapkan dengan pemanasan pada suhu 120-130oC disertai dengan pengadukan 400 rpm menggunakanmagnetic stirrerselama 1 jam.
4. Filtrat yang telah diuapkan disimpan dalam botol plastik dan ditutup serta
dijauhkan dari sinar matahari sebelum digunakan.
3.4.3 Tahap Esterifikasi
Tahap esterifikasi untuk menurunkan kadar FFA dilakukan dengan
prosedur sebagai berikut [9] :
1. SPO yang telah diberi perlakuan awal, etanol (C2H5OH), dan asam sulfat
(H2SO4) disiapkan dengan berat tertentu.
2. SPO yang sudah dipanaskan sebelumnya, dimasukkan ke dalam labu leher
tiga sebanyak 25 gr.
3. Etanol dan asam sulfat dengan berat tertentu dimasukkan ke dalam labu leher
tiga yang telah berisi SPO sambil diaduk dengan kecepatan pengadukan 400
rpm dan suhu reaksi 70oC selama 1 jam.
4. Hot plate dimatikan dan campuran didinginkan hingga mencapai suhu
kamar.
5. Setelah mencapai suhu kamar, campuran tersebut dimasukkan ke dalam
corong pemisah dan didiamkan selama 12 jam sehingga terbentuk 2 lapisan.
6. Kedua lapisan yang terbentuk tersebut dipisahkan, dimana pada lapisan atas
mengandung ester,crudeetil ester, etanol sisa, FFA yang tidak bereaksi, dan
sedikit katalis. Lapisan bawah mengandung air yang terbentuk saat reaksi
7. Lapisan bawah dipisahkan dengan cara membuka keran pada corong
pemisah, sedangkan lapisan atas yang telah bebas dari lapisan bawah tetap
berada dalam corong pemisah.
8. Lapisan atas dicuci dengan air hangat (50 oC) sebanyak 50 cm3 hingga diperoleh pH yang netral pada lapisan atas tersebut.
9. Lapisan atas yang telah dicuci tersebut dipanaskan hingga suhu 120oC untuk menghilangkan air dan etanol yang tersisa pada saat pencucian.
10. Setelah esterifikasi dilakukan, kadar FFA dianalisis dengan metode AOCS Ca
5a-40.
3.4.4 Tahap Transesterifikasi
1. SPO yang telah diesterifikasi, etanol, katalis NaOH dan cosolvent deep
eutectic solvents (DES) berbasis ChCl : gliserol disiapkan dengan berat
tertentu.
2. SPO dengan berat 25 gr dimasukkan ke dalam labu leher tiga dan dipanaskan
di atashot platehingga mencapai suhu reaksi 70oC
3. Etanol, cosolvent DES, dan katalis NaOH dengan berat tertentu dimasukkan
ke dalam labu leher tiga yang telah berisi SPO sambil diaduk dengan
kecepatan pengadukan 400 rpm selama 1 jam
4. Hot plate dimatikan dan campuran didinginkan hingga mencapai suhu kamar
5. Campuran reaksi dimasukkan ke dalam corong pemisah dan dibiarkan hingga
terbentuk 2 lapisan.
6. Lapisan bawah yang merupakan campuran gliserol, NaOH dan DES
dipisahkan dari lapisan atas dengan cara dibuka keran corong pemisah
sehingga lapisan bawah keluar dari corong pemisah dan terpisah dari lapisan
atas. Lapisan atas yang telah bebas dari lapisan bawah tetap berada di dalam
corong pemisah.
7. Air panas ditambahkan ke dalam corong pemisah yang berisi lapisan atas dan
dikocok untuk mengekstrak pengotor yang masih ada hingga terbentuk
kembali 2 lapisan.
8. Lapisan bawah yang terbentuk ini dibuang kembali dan perlakuan ini diulang
9. Lapisan atas yang merupakan etil ester dikeringkan.
10. Ditimbang etil ester yang telah kering dan dianalisis.
11. Prosedur di atas diulangi untuk variabel proses lainnya seperti yang telah
dijelaskan pada rancangan percobaan.
3.5 SKETSA PERCOBAAN
3.5.1 Sketsa Percobaan Proses Pembuatan Deep Eutectic Solvent (DES)
Berbasis ChCl : Gliserol
Gambar 3.1 Rangkaian Peralatan PembuatanDeep Eutectic Solvent(DES) dari
Choline Cloridedan Gliserol
Keterangan gambar: 1. Termometer 2. Erlenmeyer 3. Heater
1
2
3.5.2 Sketsa Percobaan Proses Pembuatan Biodiesel
Gambar 3.2 Rangkaian Peralatan Pembuatan Biodiesel dari SPO Secara Esterifikasi dan Transesterifikasi Menggunakan Katalis NaOH
danDeep Eutectic Solvent(DES) Berbasis ChCl : Gliserol sebagaiCosolvent
4
2 9
1
6
3
8
7
5
6. Refluks kondensor 7. Ember
8. Selang air masuk 9. Selang air keluar Keterangan gambar:
1. Statif dan klem 2. Stirrer
3.5.3 PROSEDUR ANALISIS
3.5.3.1 Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku SPO dengan Metode Tes AOCSOfficial MethodCa 5a-40
Untuk analisis kadar FFA bahan baku SPO sesuai dengan AOCS Official
MethodCa 5a-40 dengan prosedur sebagai berikut
1. Bahan baku SPO sebanyak 7,05 ± 0,05 gram dimasukkan ke dalam erlenmeyer.
2. Ditambahkan etanol 95% sebanyak 75 ml.
3. Campuran dikocok kuat dan dilakukan titrasi dengan NaOH 0,25 N dengan
indicator fenolftalein 3-5 tetes. Titik akhir tercapai jika warna larutan berwarna
merah rosa dan warna ini bertahan selama 10 detik.
Dimana: T = normalitas larutan NaOH
V = volum larutan NaOH terpakai
M = berat molekul FFA
3.5.3.2 Analisis Komposisi Bahan Baku SPO dan Biodiesel yang dihasilkan menggunakan GC/MS
Komposisi bahan baku SPO serta biodiesel yang dihasilkan akan dianalisis
menggunakan instrumen GCMS pada Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit
(PPKS).
3.5.3.3 Analisis Viskositas Kinematik Biodiesel dengan Metode Tes ASTM D 445
Untuk menganalisis viskositas, digunakan metode tes ASTM D-445. Analisis
ini menggunakan peralatan utama yaitu viskosimeter Ostwald tube tipe kapiler, karet
penghisap dan stopwatch untuk menghitung waktu alir sampel di dalam
viskosimeter.
Prosedur analisis viskositas menggunakan metode tes ASTM D-445 adalah
sebagai berikut :
1. Viskosimeter Otswald dikalibrasi dengan menggunakan air untuk menentukan
konstanta viskosimeter.
3. Sampel dihisap dengan karet penghisap hingga melewati batas atas
viskosimeter.
4. Sampel dibiarkan mengalir ke batas bawah.
5. Waktu alir sampel dari batas atas hingga batas bawah dicatat.
6. Pengukuran waktu alir tersebut dilakukan sebanyak 3 kali.
7. Viskositas sampel dihitung dengan persamaan :
viskositas sampel = k x s.g x t, dimana t adalah waktu.
3.5.3.4 Analisis Densitas Biodiesel dengan Metode Tes OECD 109
Prosedur analisis densitas dengan Metode Tes OECD 109 adalah sebagai
berikut :
1. Piknometer kosong dikalibrasi dengan air untuk mengetahui volumenya.
Densitas air diperoleh dari buku referensi pada suhu pengukuran.
2. Pikonometer diisi dengan sampel dan ditimbang massanya.
3.6 FLOWCHART PENELITIAN
3.6.1 Flowchart Proses Pembuatan Deep Eutectic Solvent (DES) Berbasis
[image:31.595.125.505.80.380.2]ChCl : Gliserol
Gambar 3.3 Flowchart Proses PembuatanDeep Eutectic Solvent(DES) Berbasis ChCl : Gliserol
3.6.2 Flowchart Tahap Persiapan Bahan Baku
Gambar 3.4 Flowchart Tahap Persiapan Bahan Baku Campuran dipanaskan di atashot platehingga mencapai suhu reaksi 80oC dan sambil dihomogenkan
menggunakanmagnetic stirrerdengan kecepatan pengadukan 400 rpm selama 2 jam
Choline chloridedan gliserol dengan rasio molar tertentu dimasukkan ke dalamerlenmeyerdan ditutup dengan gabus
Mulai
Selesai
Mulai
SPO disaring menggunakan saringan
Filtrat ditampung, residu dibuang
Air pada filtrat diuapkan dengan pemanasan pada suhu 120-130oC
disertai dengan pengadukan 400 rpm menggunakanmagnetic stirrer
selama 2 jam.
Filtrat yang telah diuapkan disimpan dalam botol plastik dan ditutup serta dijauhkan dari sinar matahari
[image:31.595.140.503.419.726.2]3.6.3 Flowchart Tahap Esterifikasi
Ditambahkan etanol dan asam sulfat dengan berat tertentu ke dalam labu leher tiga yang telah berisi
SPO
Dimasukkan SPO yang telah dipanaskan sebanyak 25 gr ke dalam labu leher tiga
Mulai
Diaduk dengan kecepatan pengadukan 400 rpm dan suhu reaksi 70oC selama 1 jam.
Hot plate dimatikan dan campuran didinginkan hingga mencapai suhu kamar
Dimasukkan campuran tersebut ke dalam corong pemisah dan dibiarkan selama 12 jam hingga terbentuk 2 lapisan.
Dipisahkan lapisan bawah yang merupakan campuran air yang terbentuk saat reaksi esterifikasi, katalis, dan zat pengotor dari lapisan atas
Ditambahkan air hangat (50oC) sebanyak 50 cm3ke dalam corong pemisah yang berisi lapisan atas
A
Tidak
Apakah telah diperoleh pH netral pada lapisan yang
Gambar 3.5 Flowchart Tahap Esterifikasi Ya
Dipanaskan lapisan atas yang telah dicuci tersebut hingga mencapai suhu 120oC
Dianalisis kadar FFA setelah dilakukannya esterifikasi dengan metode AOCS Ca 5a-40.
3.6.4 Flowchart Tahap Transesterifikasi
Dimasukkan etanol,cosolventDES, dan katalis NaOH dengan berat tertentu kedalam labu leher tiga sambil diaduk dengan
kecepatan pengadukan 400 rpm selama 1 jam
Dimasukkan campuran reaksi ke dalam corong pemisah dan dibiarkan hingga terbentuk 2 lapisan.
Dipisahkan lapisan bawah yang merupakan campuran gliserol, etanol, katalis NaOH dancosolventDES dari lapisan atas
Ditambahkan air panas ke dalam corong pemisah yang berisi lapisan atas dan dikocok sehingga terbentuk kembali 2 lapisan Disiapkan SPO hasil esterifikasi,etanol, katalis NaOH dancosolvent deep
eutectic solvents(DES) dengan berat tertentu.
Hot plate dimatikan dan campuran didinginkan hingga mencapai suhu kamar Mulai
Dimasukkan SPO dengan berat 25 gr ke dalam labu leher tiga dan dipanaskan di atashot platehingga mencapai suhu reaksi 70oC
Dibuang kembali lapisan bawah dan perlakuan ini diulang beberapa kali hingga air cucian berwarna bening.
Dikeringkan lapisan atas yang merupakan etil ester
Gambar 3.6 Flowchart Tahap Transesterifikasi Selesai
Ditimbang metil ester yang telah kering dan dianalisis
Prosedur di atas diulangi untuk variabel proses lainnya seperti yang telah dijelaskan pada rancangan percobaan
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 BAHAN BAKU SPO
4.1.1 Komposisi Bahan BakuSludge Palm Oil(SPO)
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah sludge palm oil
(SPO). Komposisi FFA SPO yang digunakan diketahui dari analisis GC. Tabel 4.1
[image:36.595.114.511.288.459.2]menunjukkan komposisi asam lemak dari SPO.
Tabel 4.1 Komposisi FFA SPO
No. Puncak Retention Time
(menit) Komposisi Penyusun
Komposisi %(b/b) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10,351 12,789 15,213 15,458 17,561 17,765 18,187 18,752 19,816 20,014
Asam Laurat (C12:0) Asam Miristat (C14:0) Asam Palmitat (C16:0) Asam Palmitoleat (C16:1)
Asam Stearat (C18:0) Asam Oleat (C18:1) Asam Linoleat (C18:2) Asam Linolenat (C18:3)
Asam Arakidat (C20:0) Asam Eikosenoat (C20:1)
0,09 0,83 34,50 0,14 5,99 41,89 15,84 0,20 0,41 0,11
Berdasarkan data komposisi asam lemak SPO, maka dapat diketahui
bahwa berat molekul FFA SPO adalah 272,1878 gr/mol, sedangkan berat molekul
SPO (dalam bentuk trigliserida) adalah 854,6590 gr/mol. Dari hasil analisis GC
tersebut, diketahui pula bahwa komposisi asam lemak jenuh SPO adalah 41,82%
dan asam lemak tak jenuh sebesar 58,18%.
Sifat-sifat biodiesel dapat dipengaruhi oleh komposisi asam lemak dalam
bahan baku yang akan digunakan, dimana degree of unsaturated (DU) dan long
chain saturated factor (LCSF) berkonstribusi terhadap sifat-sifat biodiesel yang
dihasilkan. Komposisi asam lemak dalam bahan baku tidak akan berubah selama
proses transesterifikasi berlangsung dan komposisi tersebut sangat penting untuk
mengestimasi beberapa parameter biodiesel, seperti stabilitas oksidasi, bilangan
setana, bilangan iodin, dan cold filter plugging point (CFPP) [33]. Asam lemak
jenuh dan berantai panjang berpengaruh terhadap peningkatan bilangan setana dan
meningkatkan viskositas dan karakteristik aliran pada saat suhu rendah, dimana
kedua karakteristik ini sangat tidak diinginkan. Biodiesel dengan asam lemak
jenuh yang tinggi akan memiliki freezing point yang lebih tinggi dibandingkan
biodiesel dengan asam lemak tak jenuh yang tinggi. Sedangkan untuk bilangan
setana, biodiesel dengan asam lemak tak jenuh yang tinggi akan memiliki
bilangan setana yang rendah dan dapat mengurangi stabilitas oksidasi yang
mengakibatkan mesin akan menghasilkan emisi NOxyang tinggi. Untuk mencapai
karakteristik biodiesel yang sesuai, maka perbandingan antara asam lemak jenuh
dan tak jenuh harus dijaga [34].
4.1.2 Kadar Air dan FFASludge Palm Oil(SPO)
Kadar air SPO yang digunakan dalam penelitian ini dianalisis dengan
menggunakan metode uji AOCS Ca 2c-25 sedangkan kadar FFA dianalisis
dengan menggunakan metode uji AOCS Ca 5a-40. Tabel 4.2 menunjukkan kadar
[image:37.595.150.482.416.459.2]air dan FFA dalam SPO.
Tabel 4.2 Kadar Air dan FFA SPO
Kadar Persentase (%)
Air 0,02
FFA 7,5290
Kadar air merupakan sebuah komponen kecil yang ditemukan dalam
semua bahan baku yang akan digunakan dalam menghasilkan biodiesel. Kadar air
sendiri penting untuk diperhatikan sebab dapat memberikan dampak buruk
terhadap yield yang dihasilkan. Dari penelitian yang dilakukan oleh Ma, 2006,
menyatakan bahwa selama reaksi transesterifikasi berlangsung, kehadiran air
menyebabkan dampak buruk yang lebih besar dibandingkan dengan tingginya
kadar FFA. Kadar air yang melebihi 0,05% dapat mengganggu proses
transesterifikasi baik dengan katalis asam maupun basa, sebab air dapat bereaksi
dengan katalis selama proses transesterifikasi sehingga dapat mengakibatkan
terbentuknya sabun dan emulsi [35, 36, 37]. Adanya kandungan air dalam minyak
juga dapat menyebabkan hidrolisis pada trigliserida dalam minyak yang
mengakibatkan peningkatan kadar FFA dalam minyak [38].
Untuk penggunaan bahan baku biodiesel berkualitas rendah, kadar air dan
0 2 4 6 8
A B
K
ad
ar
F
F
A
,
% A : SPO Sebelum Esterifikasi B : SPO Setelah Esterifikasi
air, kandungan FFA yang melebihi 3% dalam bahan baku juga memicu
terbentuknya sabun selama proses transesterifikasi berlangsung, sehingga dapat
disimpulkan bahwa baik kadar air maupun FFA dapat membawa dampak buruk
terhadap hasil reaksi transesterifikasi, sebab kedua hal tersebut dapat
menyebabkan terbentuknya sabun, meningkatkan jumlah katalis yang diperlukan,
menurunkan keefektifan katalis, serta rendahnya konversi danyield[37, 39].
Dalam penelitian ini, SPO sebagai bahan baku dalam pembuatan biodiesel
memiliki kadar air <0,05%, namun memiliki kandungan FFA yang tinggi,
sehingga perlu adanya tahap esterifikasi menggunakan katalis asam untuk
menurunkan kadar FFA dan kemudian dilanjutkan dengan reaksi transesterifikasi
menggunakan basa.
4.2 PENGARUH DES PADA PEMBUATAN BIODIESEL DARI SPO
Proses pembuatan biodiesel dari bahan baku SPO maupun bahan baku lain
yang mengandung kadar FFA yang relatif tinggi pada umumnya dilakukan dalam
dua tahap, yaitu esterifikasi dan kemudian dilanjutkan dengan transesterifikasi.
Esterifikasi merupakan tahap pendahuluan dimana FFA akan bereaksi dengan
katalis asam dan membentuk ester yang baru dengan tujuan untuk mengurangi
kadar FFA dalam bahan baku tersebut. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan
biodiesel dalam dua tahap yang akan digunakan sebagai pembanding terhadap
proses satu tahap yang akan dikaji. Gambar 4.1 menunjukkan kadar FFA SPO
[image:38.595.153.488.548.699.2]sebelum dan sesudah esterifikasi.
Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa setelah dilakukannya esterifikasi
terjadi penurunan kadar FFA SPO sebesar 3,4747%. Dalam proses esterifikasi,
katalis asam memprotonasi gugus karbonil pada minyak, yang menyebabkan
terjadinya karbokation. Alkohol nukleofilik menyerang karbon positif dan
membentuk tetrahedral intermediate yang mengeliminasi alkohol untuk
membentuk ester yang baru. Hal ini yang menyebabkan terjadinya penurunan
FFA setelah dilakukannya esterifikasi, dimana sebagian besar FFA dalam SPO
telah terkonversi menjadi ester yang baru [40].
Setelah kadar FFA berkurang, maka dilanjutkan proses transesterifikasi
menggunakan basa kuat. Reaksi transesterifikasi melibatkan 2 fasa yang tidak
dapat bercampur. Fasa dengan densitas yang rendah adalah alkohol, dengan
katalis terlarut dan yang kedua adalah minyak. Reaksi antara keduanya
berlangsung secara interfacial (antarmuka) dimana katalis tidak larut pada fasa
minyak. Oleh karena itu, pengadukan diperlukan untuk meningkatkan area kontak
antara kedua fasa tersebut [41]. Selain pengadukan, penambahan cosolvent juga
dapat dijadikan alternatif dalam meningkatkan area kontak antarfasa yang
bertujuan untuk mengatasi keterbatasan kelarutan alkohol dengan minyak agar
dapat terbentuk satu fasa [42].
Pada penelitian ini, biodiesel yang dihasilkan dari proses transesterifikasi
menggunakan DES berbasis ChCl : gliserol memberikan yield yang lebih baik
dibandingkan dengan proses yang berlangsung tanpa menggunakan DES tersebut.
Yield yang dicapai pada reaksi menggunakan DES berbasis ChCl : gliserol adalah
sebesar 76,29% dengan kemurnian 99,5428%. Hal ini tentu berbeda jauh dengan
yield dan kemurnian yang didapatkan dari proses transesterifikasi tanpa
menggunakan DES berbasis ChCl : gliserol, dimana yield dan kemurnian yang
diperoleh adalah 57,60% dan 94,9351%.
Penambahan DES berbasis ChCl : gliserol sebagai cosolventdalam proses
transesterifikasi akan menyebabkan terbentuknya meniskus pada interfacial area
antara minyak dengan etanol. Capillary forces adalah gaya tarik menarik yang
terbentuk di area kontak antar partikel berdekatan. Capillary forces dapat
dikatakan sebagai cara dimana salah satu fasa fluida dapat membentuk meniskus
terbentuknya meniskus, namun juga adanya capillary bridgeoleh fluida di dalam
fluida lain. Terbentuknyacapillary bridge ini menimbulkan gaya tarik menarik di
antar partikel (adhesi) dan mengurangi tegangan permukaan yang berada di
sekitar meniskus. Tegangan permukaan dapat mempengaruhi transfer massa antar
molekul [43, 44].
Minyak tidak larut dalam etanol akibat adanya gaya intermolekul (kohesi)
yang kuat, namun setelah ditambahkan DES, DES akan bekerja pada interfacial
area antara minyak dan etanol, membentuk meniskus dan capillary bridge,
membuat gaya tarik menarik antar molekul minyak dan etanol, sehingga
mengurangi surface tension dan mempercepat transfer massa dan dapat menjadi
media reaksi antara etanol dan minyak.
4.2.1 Proses Pembuatan Biodiesel Secara Satu Tahap
Seperti yang telah dijelaskan pada sub-bab 4.2 bahwa penambahan DES
berbasis ChCl : gliserol akan membentuk meniskus dan capillary bridge yang
akan meningkatkan gaya tarik menarik antar molekul minyak dengan etanol dan
mengurangi tegangan permukaan sehingga transfer massa antara etanol dengan
minyak menjadi lebih cepat, maka dilakukanlah proses pembuatan biodiesel
secara satu tahap (tanpa esterifikasi terlebih dahulu) dengan adanya DES yang
berbasis ChCl : gliserol di dalam proses transesterifikasi dengan tujuan untuk
mengkaji pengaruh DES tersebut di dalam proses tanpa esterifikasi. Gambar 4.2
menunjukkan hasil reaksi transesterifikasi tanpa DES yang berbasis ChCl :
gliserol dan tanpa esterifikasi dengan hasil reaksi tanpa esterifikasi namun
(a) (b)
Gambar 4.2 Hasil Reaksi Transesterifikasi Tanpa Esterifikasi : (a) Tanpa DES (b) Dengan DES
Dari Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa reaksi transesterifikasi tanpa DES
dan tanpa melalui esterifikasi, terbentuk sabun dan emulsi, sedangkan untuk
reaksi transesterifikasi dengan menggunakan DES berbasis ChCl : gliserol,
terbentuk 2 lapisan yang terdiri dari lapisan etil ester dan lapisan gliserol.
Etanolisis merupakan kedua proses transesterifikasi trigliserida dan
esterifikasi asam lemak untuk menghasilkan fatty acid ethyl ester (FAAE) atau
yang sering disebut biodiesel, dengan produk samping berupa gliserol maupun air
[45]. Reaksi etanolisis adalah reaksi yang reversibel dan berurutan, dimana 1 mol
etanol bereaksi dan 1 mol ester terbentuk pada setiap tahapnya. Jumlah alkohol
yang berlebih dari jumlah stoikiometri yang seharusnya diperlukan untuk
menggeser kesetimbangan reaksi ke arah pembentukan produk (ester) [46].
Selama proses produksi biodiesel berlangsung dengan menggunakan katalis basa,
pembentukan sabun bisa terjadi karena terhidrolisisnya trigliserida. Selain itu,
tidak larutnya alkohol dalam trigliserida sering mengakibatkan terbentuknya
emulsi selama reaksi berlangsung, namun ketika etanol yang digunakan sebagai
alkohol dalam reaksi tersebut, emulsi yang terbentuk tidak segera terpecah untuk
membentuk dua lapisan yang terdiri dari lapisan etil ester pada bagian atas dan
lapisan gliserol pada bagian bawah. Emulsi yang terbentuk dengan adanya
penggunaan etanol merupakan emulsi yang sangat stabil sehingga mempersulit
4.2.2 Pengaruh Jumlah DES Berbasis ChCl : Gliserol terhadapYield
Pada pembahasan dalam sub-bab 4.2.1 disebutkan bahwa proses etanolisis
merupakan proses pembuatan biodiesel yang sangat rentan terhadap pembentukan
emulsi dan emulsi yang terbentuk dalam proses etanolisis merupakan emulsi yang
sangat stabil sehingga sulit terpecah untuk membentuk dua lapisan terhadap hasil
reaksi. Dengan ditambahkannya DES berbasis ChCl : gliserol, maka kelemahan
etanolisis tersebut dapat diatasi dan mampu memberikan yield dan kemurnian
yang cukup tinggi, sehingga dalam penelitian ini dilakukan variasi jumlah DES
berbasis ChCl : gliserol untuk memperoleh jumlah DES yang tepat. Gambar 4.3
menunjukkan pengaruh jumlah DES berbasis ChCl : gliserol terhadapayieldyang
[image:42.595.166.462.324.492.2]dihasilkan.
Gambar 4.3 Pengaruh Jumlah DES Berbasis ChCl : Gliserol terhadap YieldBiodiesel
Dari Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa yield yang dihasilkan dalam
pembuatan biodiesel secara satu tahap mengalami peningkatan seiring dengan
bertambahnya konsentrasi DES berbasis ChCl : gliserol selama reaksi
berlangsung. Yield tertinggi yang diperoleh dalam penelitian ini dicapai pada saat
konsentrasi DES berbasis ChCl : gliserol yang ditambahkan adalah sebesar 4%,
dimana yield yang dihasilkan adalah sebesar 83,19% dengan kemurnian produk
mencapai 99,5537%.
Dengan adanya penambahan DES dalam proses transesterifikasi dapat
meminimalisir terjadinya reaksi saponifikasi sebab etil ester yang terbentuk dari
reaksi transesterifikasi tersebut tidak larut dalam campuran DES dan etanol, 0
20 40 60 80 100
1 2 3 4 5
Y
ie
ld
(%
)
sehingga kontak langsung antara etil ester dan NaOH berkurang serta etil ester
sebagai hasil reaksi membentuk 1 lapisan tersendiri [8]. Hal ini menyebabkan
proses transesterifikasi dalam satu tahap dapat berlangsung dengan baik dan
menghasilkan yieldyang tinggi walaupun tidak melalui tahap esterifikasi terlebih
dahulu. Selain itu, untuk menghasilkan biodiesel dengan yield serta kemurnian
yang tinggi tidak diperlukan waktu yang lama meskipun bahan baku yang
digunakan mengandung kadar FFA yang cukup tinggi dengan adanya
penambahan DES berbasis ChCl : gliserol tersebut.
[image:43.595.148.490.359.526.2]4.3 PENGARUH DES BERBASIS CHCL : GLISEROL TERHADAP PROSES PEMURNIAN BIODIESEL
Gambar 4.4 menunjukkan pengaruh jumlah DES berbasis ChCl : gliserol
terhadap kemurnian biodiesel yang dihasilkan.
Gambar 4.4 Pengaruh Jumlah DES Berbasis ChCl : Gliserol terhadap Kemurnian Biodiesel
Dari Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa kemurnian yang dihasilkan dalam
pembuatan biodiesel secara satu tahap meningkat seiring dengan penambahan
DES berbasis ChCl : gliserol. Kemurnian tertinggi diperoleh pada saat DES
berbasis ChCl : gliserol yang ditambahkan ke dalam proses transesterifikasi
adalah sebesar 4%, dimana kemurniannya mencapai 99,55%. Kemurnian tersebut
dianalisis dengan menggunakan GC setelah dilakukan pemurnian terhadap hasil
reaksi.
Proses pemisahan fasa etil ester-gliserol hasil reaksi berlangsung dalam
waktu yang cukup singkat dengan adanya penambahan DES berbasis ChCl : 80
85 90 95 100
1 2 3 4 5
K
ad
ar
(
%
)
gliserol ke dalam proses transesterifikasi. Proses pemisahan fasa estl ester-gliserol
antara hasil reaksi dua tahap dengan DES berbasis ChCl : gliserol dan hasil reaksi
satu tahap dengan DES tersebut ditunjukkan dalam Gambar 4.5.
[image:44.595.178.467.145.310.2](a) (b)
Gambar 4.5 Proses Pemisahan Fasa Etil Ester dengan Gliserol : (a) Tanpa DES (b) Dengan DES
Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa hasil reaksi transesterifikasi setelah
didiamkan selama 5 menit membentuk 3 lapisan (lapisan ester, lapisan emulsi,
dan lapisan gliserol) untuk reaksi transesterifikasi tanpa menggunakan DES dan
untuk hasil reaksi transesterifikasi menggunakan DES membentuk 2 lapisan
(lapisan ester dan lapisan gliserol). Kedua hasil reaksi ini didiamkan lagi selama
1½ jam di dalam corong pemisah kemudian diamati kembali. Setelah dibiarkan
selama 1½ jam, hasil reaksi tanpa DES akhirnya membentuk 2 lapisan, dimana
pada lapisan atas mengandung ester, monogliserida, dan digliserida, serta lapisan
bawah mengandung gliserol.
Produksi biodiesel biasanya diikuti dengan pembentukan sabun dan dapat
pula menghasilkan air bila menggunakan bahan baku yang berkualitas rendah,
sehingga untuk bahan baku tersebut harus diturunkan terlebih dahulu kadar airnya
agar tidak terjadi proses hidrolisis antara lemak dan minyak menjadi FFA. Adanya
FFA dapat memicu terbentuknya sabun dan mengganggu proses pemurnian [48].
Untuk mengatasi hal tersebut, maka dalam penelitian ini digunakan DES berbasis
choline chloride dan gliserol yang merupakan campuran dengan daya tarik satu
sama yang lain yang kuat, yang diakibatkan oleh kekuatan dari ikatan hidrogen
yang terbentuk, dimana choline chloride memiliki daya tarik yang kuat terhadap
dari DES untuk alkohol juga dapat mengambil alkohol dari lapisan biodiesel [49].
Hal ini yang menyebabkan kemurnian yang dihasilkan dari proses transesterifikasi
satu tahap menggunakan DES berbasis ChCl : gliserol lebih tinggi dibandingkan
dengan hasil reaksi proses transesterifikasi dua tahap tanpa menggunakan DES
tersebut.
4.4 PENGARUH PENAMBAHAN DES BERBASIS CHCL : GLISEROL TERHADAP PROSES PENCUCIAN BIODIESEL
Setelah ester dipisahkan dari gliserol, pencucian biodiesel perlu dilakukan
guna menghilangkan kontaminan, sisa katalis, dan alkohol berlebih. Metode
pencucian yang umum dilakukan adalah metode wet washing, yaitu pencucian
biodiesel dengan menggunakan air, sebab gliserol dan etanol memiliki kelarutan
yang cukup baik dalam air. Pencucian dengan air panas pun terbukti dapat
meningkatkan yield dan kemurnian [50]. Gambar 4.6 menunjukkan proses
pencucian biodiesel yang pertama tanpa dan dengan DES berbasis ChCl : gliserol
dan Gambar 4.7 menunjukkan proses pencucian biodiesel yang keempat tanpa dan
dengan DES berbasis ChCl : gliserol.
[image:45.595.193.450.442.615.2](a) (b)
(a) (b)
Gambar 4.7 Proses Pencucian Ke-4 Biodiesel : (a) Tanpa DES (b) Dengan DES
Dari Gambar 4.6 dapat dilihat bahwa pada proses pencucian biodiesel
tanpa DES berbasis ChCl : gliserol terbentuk busa pada lapisan bawah sedangkan
pada pencucian biodiesel dengan menggunakan DES berbasis ChCl : gliserol
tidak terbentuk busa pada lapisan atas maupun lapisan bawah. Dari gambar
tersebut dapat dilihat pula bahwa pada pencucian keempat, air pencuci biodiesel
hasil reaksi dua tahap tanpa DES berbasis ChCl : gliserol masih keruh dan masih
terdapat sedikit sabun sedangkan air pencuci untuk biodiesel hasil reaksi satu
tahap dengan DES berbasis ChCl : gliserol sudah bening.
Dalam pencucian biodiesel, air panas ditambahkan ke dalam corong
pemisah dengan jumlah tertentu dan dikocok perlahan agar tidak membentuk
emulsi. Proses ini dilakukan berulang-ulang hingga air cucian bening, yang
menandakan bahwa pengotor telah dihilangkan secara keseluruhan sehingga
metode ini memerlukan air dalam jumlah banyak [48]. Penambahan air ke dalam
proses ini memiliki banyak kelemahan, seperti terbentuknya emulsi yang
disebabkan oleh tingginya angka penyabunan dari bahan baku dengan kadar FFA
yang tinggi, sulitnya proses pemisahan, lamanya waktu pemisahan, berkurangnya
yield, dan lain-lain [51].
Kelemahanwet washingtersebut dapat diatasi dengan adanya penambahan
DES dalam proses transesterifikasi. Gambar 4.8 menunjukkan jumlah air yang
digunakan dalam pencucian biodiesel antara biodiesel yang dihasilkan melalui
transesterifikasi dua tahap tanpa DES berbasis ChCl : gliserol dengan biodiesel
Gambar 4.8 Pengaruh DES Berbasis ChCl : Gliserol terhadap Jumlah Air Pencuci
Dari Gambar 4.8 dapat dilihat bahwa jumlah air pencuci yang diperlukan
biodiesel yang dihasilkan dari proses transesterifikasi satu tahap menggunakan
DES berbasis ChCl : gliserol lebih sedikit dibandingkan dengan biodiesel dari
hasil reaksi transesterifikasi dua tahap tanpa menggunakan DES tersebut. Dalam
penelitian ini, biodiesel yang dihasilkan rata-rata adalah sebanyak 30 ml. Untuk
metode wet washing terhadap biodiesel tersebut, digunakan air sebanyak 50 ml
untuk satu kali pencuciannya. Pencucian biodiesel secara dua tahap tanpa DES
berbasis ChCl : gliserol dilakukan sebanyak 9 kali sedangkan pencucian biodiesel
secara satu tahap dengan DES berbasis ChCl : gliserol hanya berlangsung
sebanyak 4 kali. Hal ini tentu sangat menguntungkan sebab tanpa adanya DES, air
yang diperlukan untuk mencuci 30 ml biodiesel adalah sekitar 450 ml, sedangkan
dengan adanya DES, pencucian 30 ml biodiesel hanya membutuhkan air sebanyak
200 ml.
DES dapat mengurangi kontak langsung antara ester dan minyak, sehingga
meminimalisir reaksi samping berupa saponifikasi pada reaksi transesterifikasi
serta mempermudah proses pemisahan dan pencucian [52]. Oleh karena itu,
proses pencucian biodiesel dengan adanya penambahan DES berbasis ChCl :
gliserol berlangsung lebih cepat dan membutuhkan air dalam jumlah yang lebih
sedikit dibandingkan dengan proses pencucian biodiesel tanpa DES tersebut. 100
200 300 400 500
Tanpa DES Dengan DES
4.5 KARAKTERISTIK BIODIESEL
Karakteristik biodiesel yang dihasilkan beserta dan perbandingannya
dengan standar ASTM D6751 dan SNI dapat dilihat pada Tabel 4.3. Kriteria
utama dari kualitas biodiesel adalah tercantumnya sifat fisik dan kimia biodiesel
tersebut di dalam persyaratan yang telah ditentukan oleh suatu badan standar
yang berwenang. Standar kualitas biodiesel selalu diperbarui seiring dengan
perkembangan mesin kendaraan, standar emisi, ketersediaan bahan baku
biodiesel, dan lain-lain. Standar yang mengatur kualitas biodiesel saat ini
tergantung pada berbagai faktor sesuai dengan daerahnya masing-masing,
termasuk standar karakteristik mesin diesel yang beredar, keunggulan jenis-jenis
mesin diesel yang umum di suatu daerah tertentu, dan iklim serta cuaca pada
[image:48.595.109.516.358.540.2]negara atau daerah yang menggunakan biodiesel [18].
Tabel 4.3 Karakteristik Biodiesel [18, 19]
Parameter Unit Nilai Standar ASTM D6751
Standar SNI
Ester Content Densitas pada 40 ̊C Viskositas kinematik pada 40 ̊C
Flash Point Free Glycerine Total Glycerine Monoglyceride content Diglyceride content Triglyceride content % (m/m) kg/m3 mm/s2 ̊C % (m/m) % (m/m) % (m/m) % (m/m) % (m/m) 99,5537 864,6189 5,1991 160 0 0 0,4440 0 0 -1,9-6 > 130 < 0,02 <0,24 < 0,80 < 0,20 < 0,20 >96,5 850-890 2,3 - 6
>100 <0,02 <0,24
-Dari hasil uji beberapa karakteristik biodiesel tersebut, dapat dilihat bahwa
biodiesel yang dihasilkan telah memenuhi standar SNI dan ASTM. Hal ini
menunjukkan bahwa pemakaian DES berbasis ChCl : gliserol sebagai cosolvent
dalam proses etanolisis secara satu tahap tergolong baik karena tidak mengurangi
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat di ambil dari penelitian yang telah di lakukan adalah:
1. Penambahan DES berbasis ChCl : gliserol dalam proses transesterifikasi menyebabkan sludge palm oil (SPO) dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel hanya dengan melalui satu tahap proses dan memberikan yield serta kemurnian yang tinggi walaupun memiliki kadar FFA yang cukup tinggi, yaitu sebesar 7,5290%
2. DES berbasis ChCl : gliserol sebagai cosolvent dapat meningkatkan yield
dengan mengurangi reaksi samping, serta memudahkan pemisahan, dan pencucian.
3. Analisis fisik yang dilakukan pada biodiesel yaitu analisis densitas, viskositas kinematik, dan titik nyala memperoleh hasil berturut-turut yaitu 864,6189 kg/m3; 5,1991 cSt dan 160 oC. Hasil yang diperoleh menyatakan bahwa biodiesel yang dihasilkan telah sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu 840-890 kg/m3 untuk densitas, 2,3-6,0 cSt untuk viskositas kinematik pada suhu 40oC dan titik nyala lebih dari 100oC. 4. Hasil yield etil ester tertinggi adalah 83,19 % diperoleh pada reaksi
5.2 SARAN
Adapun saran yang dapat di ambil dari penelitian yang telah di lakukan adalah:
1. Penelitian selanjutnya sebaiknya meneliti penggunaan ulang dari cosolvent
DES berbasis ChCl : gliserol untuk mengetahui kemampuannya dalam penggunaan berulang.
2. Penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan variasi konsentrasi DES berbasis ChCl : gliserol sebagai cosolvent yang lebih banyak lagi untuk mengetahui pengaruh jumlah DES tersebut dalam menghasilkan yield dan kemurnian biodiesel.
3. Penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan variasi lain, seperti variasi terhadap suhu, kecepatan pengadukan, dan konsentrasi katalis untuk mengetahui kondisi operasi terbaik dalam menghasilkan biodiesel dengan adanya penggunaan DES berbasis ChCl : gliserol.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 SLUDGE PALM OIL(SPO)
SPO adalah minyak sisa yang terapung yang dipisahkan pada tahap awal
ketika palm oil mill effluent (POME) dibuang ke kolam. Sejumlah minyak yang
gagal diekstraksi dan dikeluarkan dari berbagai tahap pada proses penggilingan
akan berakhir di kolam terbuka sebagai sludge oilberkualitar rendah. Kadar FFA
pada SPO bervariasi, tergantung lamanya waktu SPO terpapar sinar matahari di
kolam terbuka tersebut [11]. Jika dikaji secara teoritis, sludge oil kelapa sawit
tersedia dalam jumlah yang banyak dengan kandungan FFA 33-73%. Adapun
FFA dalam sludge oil adalah asam laurat, asam miristat, asam palmitat, asam
oleat, dan asam stearat [12]. Tabel 2.1 menunjukkan karakteristik SPO dan Tabel
[image:51.595.130.491.418.525.2]2.2 menunjukkan komposisi FFA pada SPO.
Tabel 2.1 Karakteristik SPO [13]
Karakteristik Nilai
FFA (%) 51,64 ± 0,59
Nilai asam 113,17 ± 1,9
Nilai saponifikasi 191,92 ± 2,88
Kadar air (%) 1,00 ± 0,04
Tabel 2.2 Komposisi FFA pada SPO [13]
FFA Struktur Komposisi (%)
Asam kaprat C10:0 0,04 ± 0,05
Asam laurat C12:0 0,62 ± 0,82
Asam miristat C14:0 1,25 ± 0,24
Asam palmitat C16:0 42,12 ± 1,02
Asam palmitoleat C16:1 0,15 ± 0,02
[image:51.595.134.493.564.711.2]Tabel 2.2 Komposisi FFA pada SPO (lanjutan)
FFA Struktur Komposisi (%)
Asam oleat C18:1 40,31 ± 1,03
Asam linoleat C18:2 10,49 ± 0,81
Asam α-linoleat C18:3 0,26 ± 0,16
Asam arachidat C20:0 0,43 ± 0,44
SPO berwarna coklat tua, berbau, dan berwujud padat pada suhu 25oC. Jika
disuling, SPO bisa diaplikasikan secara langsung sebagai bahan bakar boiler,
bahan baku untuk memproduksi biodiesel, dan menggantikan 100% distilat palm
fatty aciddalam industri pembuatan sabun [11].
Sebagai bahan baku biodiesel, SPO harus mengalami pretreatment terlebih
dahulu untuk menurunkan kadar FFA, yaitu dengan esterifikasi menggunakan
asam kuat kemudian dilanjutkan dengan proses transesterifikasi menggunakan
basa kuat [7].
2.2 BIODIESEL
Biodiesel merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan yang saat ini
mendapat perhatian yang cukup tinggi untuk menyelesaikan masalah perubahan
iklim dan mengurangi pemakaian bahan bakar fosil, dimana bahan bakar fosil
sendiri sering mengalami ketidakstabilan harga, kelangkaan, dan merupakan
polutan udara terbesar. Biodiesel menjadi begitu menarik karena mudah terurai,
ramah lingkungan, tidak beracun, menghasilkan sedikit polusi di udara serta
mengandung kadar sulfur yang rendah (0-24 ppm) [13]. Selain itu, biodiesel juga
memiliki kadar oksigen yang tinggi dimana kadar oksigen yang tinggi tersebut
menyebabkan pembakaran yang sempurna dalam mesin diesel sehingga gas
buangan yang dihasilkan mengandung partikulat, karbon dioksida, karbon
monoksida, dan SOxyang rendah [14].
Biodiesel dapat diproduksi secara lokal menggunakan berbagai bahan baku
tergantung pada ketersediaan bahan baku tersebut di alam [14]. Bahan-bahan
tersebut biasanya dikelompokkan menjadi bahan baku yang dapat dikonsumsi dan
bahan baku yang tidak dapat dikonsumsi atau minyak jelantah. Dari jenis-jenis
biodiesel adalah kelompok bahan baku yang tidak dapat dikonsumsi, seperti
minyak jarak, karanja, dan putranjiva. Namun, adanya permintaan yang tinggi
untuk mengurangi biaya dalam menggunakan bahan baku tersebut, menyebabkan
banyak peneliti yang mencari bahan baku baru yang lebih murah dan berpotensial
untuk dijadikan biodiesel seperti minyak lemak sapi dan minyak jelantah, akan
tetapi kedua bahan baku ini memiliki keterbatasan dalam hal kuantitas [2].
Untuk menghasilkan biodiesel, terdapat 4 metode yang dapat digunakan,
yaitu penggunaan langsung dengan mencampurkan bahan baku, micro-emulsions,
thermal cracking, dan transesterifikasi [15]. Namun diantara metode-metode tersebut, transesterifikasi merupakan metode yang paling umum digunakan.
Dalam reaksi transesterifikasi, minyak nabati maupun lemak hewan bereaksi
dengan alkohol berantai pendek seperti metanol atau etanol [1]. Selain itu, pada
reaksi transesterifikasi juga menggunakan bantuan katalis untuk menghasilkan
fatty acid alkyl esters(FAAE) dan gliserol sebagai produk samping [16]. Produksi biodiesel secara konvensional menggunakan katalis basa yang homogen, seperti
kalium hidroksida (KOH), natrium hidroksida (NaOH) untuk mengurangi suhu
reaksi. Namun dampak dari penggunaan katalis ini adalah menghasilkan produk
yang dapat memicu terjadinya reaksi saponifikasi, terutama dengan adanya
minyak atau lemak yang kandungan FFA nya lebih/dari/0,5%/(w/w) atau kadar
airnya di atas 2% (v/v). Pretreatment dengan asam sulfat dan alkohol dapat
digunakan untuk mencegah terjadinya reaksi saponifikasi, tetapi proses yang
dibutuhkan menjadi lama dan mempengaruhi biaya ekonomi karena dihasilkannya
limbah berupa air kotor [17].
Berbagai faktor seperti konsentrasi bahan baku dan jenis katalis yang
digunakan, pemurnian reaktan, kadar FFA, suhu, waktu reaksi, perbandingan mol
antara alkohol dengan minyak turut mempengaruhi yieldoptimum biodiesel yang
dihasilkan [14]. Faktor-faktor tersebut menunjukkan karakteristik fisik dan kimia
dari biodiesel yang dihasilkan serta menunjukkan kualitas dari biodiesel tersebut,
sebab kualitas merupakan salah satu prasyarat yang harus dipenuhi untuk
mengetahui berhasil atau tidaknya suatu teknologi dalam menghasilkan biodiesel.
Kriteria utama dari kualitas biodiesel adalah tercantumnya sifat fisik dan
badan standar yang berwenang. Standar kualitas biodiesel selalu diperbarui seiring
dengan perkembangan mesin kendaraan, standar emisi, ketersediaan bahan baku
biodiesel, dan lain-lain. Standar yang mengatur kualitas biodiesel saat ini
tergantung pada berbagai faktor sesuai dengan daerahnya masing-masing,
termasuk standar karakteristik mesin diesel yang beredar, keunggulan jenis-jenis
mesin diesel yang umum di suatu daerah tertentu, dan iklim serta cuaca pada
negara atau daerah yang menggunakan biodiesel [18].
Tabel 2.3 menunjukkan beberapa badan standar biodiesel yang penting dari
berbagai negara dan Tabel 2.4, 2.5, serta 2.6 menunjukkan spesifikasi biodiesel di
[image:54.595.113.517.310.571.2]Eropa, Amerika, dan Indonesia :
Tabel 2.3 Standar biodiesel dari berbagai negara [18]
Negara Spesifikasi Judul
Eropa EN 14213 Heating fuels - Fatty acid methyl esters
(FAME) - Requirements and test methods
Eropa EN 14214
EN 14214 Automotive fuels - Fatty acid methyl esters (FAME) for diesel engines -Requirements and test methods
USA ASTM D 6751
ASTM D6751 - 11a Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock (B100) for Middle Distillate Fuels
Australia - Fuel Standard (Biodiesel) Determination
2003
Brazil ANP 42 Brazilian Biodiesel Standard (Agência
Nacional do Petróleo)
India IS 15607 Bio-diesel (B 100) blend stock for diesel
fuel - Specification
Jepang JASO M360 Automotive fuel - Fatty acid methyl ester
(FAME) as blend stock
Tabel 2.4 Spesifikasi biodiesel Eropa(European Biodiesel Standard)[18]
Sifat Metode Tes Batas Satuan
Minimal Maksimal
Kadar Ester EN 14103 96,5 - % (m/m)
Densitas pada 15oC EN ISO 3675
EN ISO 12185 860 900 kg/m
3
Viskositas pada 40oC EN ISO 3104
ISO 3105 3,5 5,0 mm
2/s
Titik nyala EN ISO 3679 120 - °C
Kadar Sulfur EN ISO 20846
EN ISO 20884 - 10,0 mg/kg
Residu Karbon EN ISO 10370 - 0,30 % (m/m)
Angka Setana EN ISO 5165 - -
-Abu Sulfur ISO 3987 - 0,02 % (m/m)
Kadar Air EN ISO 12937 - 500 mg/kg
Kontaminasi Total EN 12662 - 24 mg/kg
Korosi Kepingan Tembaga
(3 jam, 50oC) EN ISO 2160 - 1 kelas
Stabilitas Oksidatif, 110oC EN 14112 4,0 - jam
Bilangan Asam
EN 14104 - 0,5 mg
KOH/g
Bilangan Iodin EN 14111 - 120 g I/100 g
Kadar Asam Linolenik EN 14103 - 12 % (m/m)
Kadar FAME dengan ≥ 4
ikatan rangkap - 1 % (m/m)
Kadar Metanol EN 14110 - 0,20 % (m/m)
Kadar Monogliserida EN 14105 - 0,80 % (m/m)
Kadar Digliserida EN 14105 - 0,20 % (m/m)
Kadar Trigliserida EN 14105 - 0,20 % (m/m)
Gliserin Bebas EN 14105
EN 14106 - 0,02 % (m/m)
Total Gliserin EN 14105 - 0,25 % (m/m)
Logam Alkali (Na + K) EN 14108
EN 14109 - 5,0 mg/kg
Logam Alkali Tanah (Ca +
Mg) EN 14538 - 5,0 mg/kg
Tabel 2.5 Spesifikasi biodiesel Amerika Serikat (Biodiesel Standard ASTM D6751)[18]
Sifat Metode Tes Batas Satuan
Minimal Maksimal
Kalsium, Magnesium
(kombinasi) EN 14538 - 5
ppm (μg/g)
Titik Nyala D 93 130 130 °C
<
