KONVERSI MINYAK JELANTAH MENJADI BIODIESEL MENGGUNAKAN KATALIS ZEOLIT TERAKTIVASI H2SO4
Diajukan Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
MUHAMMAD 061330400324
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
LEMBAR PERSETUJUAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
KONVERSI MINYAK JELANTAH MENJADI BIODIESEL MENGGUNAKAN KATALIS ZEOLIT TERAKTIVASI H2SO4
Oleh: MUHAMMAD 0613 3040 0324
Palembang, Agustus 2016 Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Mustain Zamhari, M.Si Ir. Fadarina HC., M.T.
NIP 196106181989031004 NIP 195803151987032001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
Telah Diseminarkan Dihadapan Tim Penguji Di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Pada Tanggal 3 Agustus 2016
Tim Penguji:
1. Dr. Ir. Abu Hasan, M.Si ( )
NIP. 196410231992031001
2. Ir. Aisyah Suci Ningsih, M.T. ( )
NIP. 196902191994032002
3. Idha Silviyati, S.T.,M.T. ( )
NIP. 197507292005012003
4. Ir. Muhammad Taufik, M.Si ( )
NIP. 195810201991031001
Palembang, Agustus 2016 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
MOTTO :
“Barang siapa yang menempuh suatu jalan untuk menuntut ilmu, Allah akan
memudahkan baginya jalan ke surga” (HR Muslim)
“'Barangsiapa yang bersungguh-sungguh maka dia akan berhasil.”
“Jangan belajar berdiri setelah kita jatuh, belajarlah bediri ketika melihat orang lain jatuh.” (Yuli Rachmiyani)
“Tidak ada suatu rezeki yang Allah berikan pada seorang hamba yang lebih luas baginya dari pada sabar. (HR.Al-Hakim)
(Penulis)
Kupersembahkan Untuk:
Allah Swt dan Nabi Muhammad Saw. Kedua Orang tua ku yang selalu saya
sayangi.
Adik ku yang saya cintai.
Seluruh Teman-Teman seperjuangan yang
telah banyak memberikan bantuan. Semua keluargaku.
ABSTRAK
Konversi Minyak Jelantah Menjadi Biodiesel Menggunakan Katalis Zeolit Teraktivasi H2SO4
(Muhammad, 2016, 50 Halaman, 23 Tabel, 25 Gambar, 4 Lampiran)
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari variasi konsentrasi senyawa aktivasi zeolit dan penggunaan katalis zeolit teraktivasi H2SO4 terhadap biodiesel dari minyak goreng bekas. Pembuatan biodiesel dari bahan baku minyak goreng bekas ini sebelumnya dilakukan proses esterifikasi yang bertujuan untuk menurunkan %FFA > 5% menjadi < 5% dengan bantuan pelarut yang sama yaitu metanol dan katalis zeolit yang diaktivasi oleh H2SO4, kemudian dilanjutkan ke
tahap selanjutnya yaitu proses transesterifikasi. Proses transesterifikasi minyak goreng bekas dalam metanol untuk menghasilkan biodiesel menggunakan katalis basa (KOH). Peninjauan konsentrasi H2SO4 dan jumlah katalis yang digunakan terhadap produk biodiesel yang dihasilkan perlu dilakukan untuk mendapatkan produk biodiesel yang memenuhi standar. Proses esterifikasi minyak goreng bekas yang menggunakan katalis zeolit teraktivasi H2SO4 dan jumlah zeolit yang digunakan dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi senyawa aktivasi zeolit (H2SO4) yaitu 0,5 M, 1 M, 1,5 M, 2 M, 2,5 M dan variasi zeolit yang digunakan sebesar 0,5 gr, 1 gr, 1,5 gr. Penelitian ini dilakukan dengan cara mencampurkan minyak goreng bekas, metanol dan zeolit yang telah diaktivasi dalam gelas kimia 250 ml dengan kondisi operasi 60 0C selama 3 jam dan hasilnya dipisahkan didalam corong pisah lalu didiamkan selama 24 jam. Dari penelitian diperoleh kondisi optimum pada penggunaan senyawa aktivasi H2SO4 dengan konsentrasi 1 M dan massa zeolit sebesar 0,5 gr. Hasil analisis sifat fisik dan kimia biodiesel yang diperoleh %konversi 91%, densitas 0,8776 gr/ml, bilangan asam 0,787 mgKOH/gr, titik nyala 184,9 0C, viskositas 3,1396 cSt, dan % FFA 0,3915. Produk biodiesel yang dihasilkan telah memenuhi standar mutu biodiesel indonesia.
ABSTRACT
The Conversion of Wasted Cooking Oil to Biodiesel using Catalyst Zeolite Activated by H2SO4
(Muhammad, 2016, 50 Pages, 23 Tables, 25 Pictures, 4 Enclosures)
This research aim is to know the influence from various concentration on the activation of the zeolites and various usage of zeolites catalyst activated by H2SO4 to biodiesel from wasted cooking oil. The making of biodiesel from waste cooking oil as raw material this before all was done by using esterification process with purpose to reduce %FFA > 5% becomes < 5% with some help of the same solvent that is methanol and catalyst zeolites that are activated by H2SO4, then is continued
to phase hereinafter is processing Transesterification. The transesterification process of wasted cooking oil in methanol to yield biodiesel applies alkaline catalyst (KOH). Sighting of concentration H2SO4 and the number of catalyst used to product biodiesel yield need to be done to get product biodiesel fulfilling standard. Process esterification of wasted cooking oil catalyst zeolites activated by H2SO4 and the number of catalyst zeolites used with various concentration H2SO4 that is 0,5 M, 1 M, 1,5 M, 2 M, 2,5 M and various number of catalyst used equal to 0,5 gr, 1 gr, 1,5 gr. This research done by the way of mixing wasted cooking oil, methanol and zeolites that has been activated in beaker glass 250 ml with operating condition 60 0C during 3 hour and result of his it’s dissociated in separatory funnel then is hushed during 24 hours. From the research was received by the optimum condition in the use activation compound H2SO4 with the concentration 1 M and the mass of zeolites 0,5 gr. Results of the analysis of the physical characteristics and chemistry biodiesel that was received %rconversion 91%, density 0.8776 gr/ml, acid number 0.787 of mgKOH/gr, flashpoint 184,9 0C, viscosity 3.1396 cSt, and %FFA 0,3915. The biodiesel product that have got has been fulfill the Indonesian standard biodiesel quality.
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr.Wb
Syukur alhamdulillah penulis hanturkan kepada Allah SWT atas segala
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir
dengan judul ” Konversi Minyak Jelantah menjadi Biodiesel menggunakan Katalis Zeolit Teraktivasi H2SO4”. Serta tidak lupa sholawat serta salam dicurahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW.
Laporan Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan Diploma III sesuai dengan kurikulum yang ditetapkan oleh Jurusan
Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan Akhir ini disusun berdasarkan
hasil penelitian di Laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.
Dalam penyusunan dan penulisan laporan ini, penulis mendapat bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan hormat penulis mengucapkan
terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Carlos R.S. S.T., M.T., selaku Pembantu Direktur I Politeknik Negeri
Sriwijaya.
3. Adi Syakdani, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya.
4. Ahmad Zikri, S.T., M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya.
5. Ir. Mustain Zamhari, M.Si., selaku Pembimbing I Laporan Akhir.
6. Ir. Fadarina HC., M.T., selaku Pembimbing II Laporan Akhir.
7. Seluruh staf pengajar dan Administrasi di Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya.
8. Seluruh Teknisi Laboratorium Jurusan Teknik Kimia.
9. Orang tua dan keluarga yang tercinta yang selalu mendoakan, memotivasi,
10. Teman-teman kelas 6 KB angkatan 2013 terutama Robby Admiral Saputra,
M. Firmansyah, dan Ridhollahi dan teman-teman kelas 6 KC terutama M.
Farhan, Bambang Sugiarto dan Mardian yang selalu memberikan dukungan
selama proses penelitian dan proses penyusunan laporan akhir.
11. Virta Puspita Sari yang telah memberikan bantuan , motivasi dan semangat
selama proses penelitian dan pembuatan laporan akhir.
12. Teman-teman angkatan 2013 Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri
Sriwijaya.
Penulis menyadari dengan kerendahan hati bahwa laporan ini jauh dari
sempurna. Untuk itu, sangat diharapkan kritik dan saran membangun dari semua
pihak untuk menyempurnakan Laporan Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita
semua.
Wassalammu’alaikum Wr. Wb
Palembang, Juli 2016
3.2 Alat dan Bahan ... 32
3.2.1 Alat yang digunakan ... 32
3.2.2 Bahan yang digunakan ... 33
3.3 Perlakuan dan Rancangan Penelitian ... 33
3.4 Prosedur Percobaan ... 34
3.4.1 Tahap Preparasi Zeolit Alam ... 34
3.4.2 Tahap Reaksi Esterifikasi menggunakan Katalis Zeolit Asam Teraktivasi H2SO4 ... 34
3.4.3 Tahap Reaksi Transesterifikasi menggunakan Katalis Homogen Kalium Hidroksida (KOH) ... 35
4.3.1 Pengaruh Berat Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Volume Produk ... 43
4.3.2 Pengaruh Berat Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Densitas Produk ... 44
4.3.3 Pengaruh Berat Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Titik Nyala Produk ... 45
4.3.4 Pengaruh Berat Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Viskositas Produk ... 46
4.3.5 Pengaruh Berat Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap %FFA Produk ... 48
DAFTAR
TABEL
Tabel Halaman
1. Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit ... 8
2. Karakteristik Minyak Sawit ... 9
3. Tanaman Penghasil Minyak Nabati Serta Produktifitasnya ... 10
4. Kandungan Asam Lemak Bebas dari berbagai Minyak Kelapa ... 13
5. Komposisi Asam Lemak di dalam Minyak Bunga Matahari, Minyak Kedelai dan Minyak Bekas ... 14
6. Mutu Minyak Jelantah ... 14
7. Persyaratan Kualitas Biodiesel menurut Standar SNI-04-7182-2006 16 8. Keunggulan masing-masing golongan Katalis ... 23
9. Sifat Fisik beberapa Zeolit Alam ... 26
10. Komposisi Zeolit Secara Umum ... 26
11. Komposisi Zeolit Jenis Klinoptilolit ... 27
12. Data massa jenis bola yang digunakan pada pengukuran Viskositas ... 39
13. Data Analisa Bahan Baku ... 40
14. Data Hasil Analisa Produk ... 42
15. Data Pengamatan Analisa Bahan Baku Minyak Jelantah ... 54
16. Data Analisis %Rendemen Produk ... 54
17. Data Analisa Densitas Produk ... 55
18. Data Analisa %FFA Produk ... 55
19. Data Analisa Viskositas Produk ... 56
20. Hasil Perhitungan Densitas ... 60
21. Hasil Perhitungan %FFA ... 61
22. Hasil Perhitungan Viskositas ... 62
DAFTAR
GAMBAR
Gambar Halaman
1. Kelapa Sawit dan Olahannya ... 7
2. Struktur Molekul Monogliserida, Digliserida, dan Trigliserida ... 11
3. Struktur Molekul Asam Lemak Bebas ... 12
4. Reaksi Esterifikasi dari Asam Lemak Bebas menjadi Metil Ester .. 19
5. Reaksi Transesterifikasi dari Trigliserida menjadi Metil Este r ... 20
6. Tahapan Reaksi Transesterifikasi ... 21
7. Sisi Asam Bronsted and Lewis ... 28
8. Diagram Alir Proses Pembuatan Biodiesel ... 36
9. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Yield Produk ... 43
10. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Densitas Produk ... 44
11. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Titik Nyala Produk ... 46
12. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap Viskositas Produk ... 47
13. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi H2SO4 terhadap %FFA Produk ... 48
14. Penyaringan Zeolit Setelah diimpregnasi oleh Larutan Asam ... 65
15. Proses Kalsinasi Zeolit ... 65
16. Katalis Zeolit Teraktivasi yang Diperoleh ... 66
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
A. Data Pengamatan ... 54
B. Perhitungan ... 57
C. Dokumentasi Penelitian ... 64
