ANALISA PENGARUH WAKTU REAKSI TERHADAP PERSEN YIELD BIODIESEL DENGAN METODE GELOMBANG MIKRO
Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Sarjana Terapan (D-IV) Teknik Energi pada Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
Oleh : Reda Ayu Lestari
0613 4041 1519
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR
ANALISA PENGARUH WAKTU REAKSI TERHADAP PERSEN YIELD BIODIESEL DENGAN METODE GELOMBANG MIKRO
Disahkan dan disetujui oleh :
Palembang, Juli 2017 Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Adi Syakdani, S.T.,M.T Azharuddin, S.T., M.T
NIDN. 0011046904 NIDN. 0014046312
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
MOTTO
“ Dan Allah tidak menjadikan pemberian bala bantuan itu melainkan sebagai kabar gembira bagi kemenanganmu, dan agar tentram hatimu karenanya. Dan kemenanganmu itu hanyalah
dari Allah ‘’
(Ali ‘Imran : 126)
Success is the best revenge
Ku persembahkan untuk :
Allah Azza Wa Jalla
Bak dan Mak ku tercinta yang senantiasa memberikan motivasi, do’a dan semangat.
Untuk saudara/i ku (Nani Asmayulita, Bayu Fajri, dan Dinda Agustina)
Keluarga besarku yang selalu mendoakanku
Kedua pembimbingku (pak Adi Syakdani dan Pak Azharuddin)
Teman-temanku terhebat dalam memberi semangat.
Keluarga besar EGA’13, yang selalu saling menolong, saling berbagi cerita dan saling memberikan semangat
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulisan Laporan Tugas Akhir selesai tepat pada waktunya. Laporan ini disusun
berdasarkan hasil tugas akhir penulis selama kurang lebih dari lima bulan. Laporan tugas
akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan kurikulum Jurusan Teknik Kimia Program Studi
S1 Terapan Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya pada semester VII.
Tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah untuk membandingkan dan menerapkan
ilmu-ilmu mengenai Teknik Kimia khususnya Teknik Energi yang didapat di bangku kuliah
dengan kondisi nyata yang ada di lapangan.
Pelaksanaan tugas akhir ini dapat berjalan dengan baik berkat bantuan dan dukungan
dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung yang telah membantu
kelancaran penyelesaian laporan tugas akhir ini.
Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Adi Syakdani, S.T., M.T., selaku ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri
Sriwijaya dan selaku pembimbing I.
3. Ahmad Zikri, S.T., M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia.
4. Ir. Arizal Aswan, M.T., selaku Ketua Prodi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. H. Azharuddin, S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing 2 (dua) Laporan Tugas Akhir
Jurusan Teknik Kimia Prodi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.
6. Segenap Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Kimia dan Teknik Energi Politeknik Negeri
Sriwijaya.
7. Orangtua dan keluarga yang selalu mendoakan dan memberi semangat serta dukungan.
8. Satria, bang Oel, Firda, Angus, Afri, Be2ns, Daya, Firman, Koko, Nsan, Galuh, Iruna,
Thohi, Lidi, Cici, Upik, Mouli, Syam, Ntis, Vidi, Vivin, dan Jo yang selalu membantu
kelancaran penyusunan Tugas Akhir.
9. Rekan-rekan mahasiswa terutama angkatan 2013 Jurusan Teknik Kimia Prodi Teknik
Dari hasil laporan Tugas Akhir ini, penulis berharap semoga dapat bermanfaat bagi
kita semua.
Palembang, Juli 2017
DAFTAR ISI
2.2 Pengertian Biodiesel ... 5
2.3 Transesterifikasi ... 7
2.4 Minyak Jelantah ... 9
2.7.1 Prinsip Dasar Mekanisme Reaksi dengan Metode Gelombang Mikro ... 14
2.7.2 Transesterifikasi dengan Gelombang Mikro ... 16
2.7.3 Mekanisme Perpindahan Panas Gelombang Mikro ... 17
2.7.4 Persyaratan dan Efisiensi Energi Gelombang Mikro ... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pendekatan Desain Fungsional ... 21
3.2 Pendekatan Desain Struktural ... 22
3.3 Waktu dan Tempat Penelitian ... 27
3.4.1 Alat yang Digunakan ... 27
3.4.2 Bahan yang Digunakan ... 28
3.5 Perlakuan dan Rancangan Percobaan ... 28
3.6 Prosedur Percobaan ... 28
3.6.1 Pengujian Kadar Asam Lemak Bebas (ALB) ... 28
3.6.2 Pembuatan Katalis Natrium Metoksida ... 29
3.6.3 Pembuatan Biodiesel ... 29
3.6.4 Pemurnian Biodiesel ... 30
3.6.5 Analisa Biodiesel ... 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil ... 36
4.1.1 Analisa Bahan Baku ... 37
4.1.2 Analisa Hasil Biodiesel ... 37
4.1.3 Analisa karakteristik kualitas biodiesel ... 37
4.2 Pembahasan ... 37
4.2.1 Analisa Kadar FFA Sebelum Dan Sesudah Penyaringan ... 38
4.2.2 Analisa waktu reaksi terhadap massa biodiesel ... 39
4.2.3 Analisa persen yield ... 41
4.2.4 Analisa Bilangan Asam... 41
4.2.5 Analisa Kadar Air ... 41
4.2.6 Analisa Bilangan Asam... 42
4.2.7 Analisa Densitas... 43
4.2.8 Analisa Viskositas ... 41
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 46
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Persyaratan Kualitas Biodiesel Menurut SNI-04-7182-2006 ... 7
2. Komposisi Asam Lemak Minyak Inti Kelapa Sawit ... 10
3. Data Analisa Volume Titran %FFA ... 37
4. Data Analisa Volume Hasil Biodiesel ... 37
5. Data Analisa karakteristik Kualitas Biodiesel ... 38
6. Data Kadar Asam Lemak Bebas ... 47
7. Data Hasil Massa Biodiesel ... 47
8. Data pH Biodiesel ... 47
9. Data Kadar Air Biodiesel ... 48
10. Data Analisa Densitas Biodiesel ... 48
11. Data Analisa viskositas ... 48
12. Data Analisa Angka Asam ... 49
13. Data Analisa Titik Nyala Biodiesel ... 49
14. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 5 Teoritis ... 53
15. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 5 Secara Praktek ... 53
16. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 10 Secara Teoritis ... 54
17. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 10 Secara Praktek ... 54
18. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 15 Secara Teoritis ... 55
19. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 15 Secara Praktek ... 55
20. Persen Yield Biodiesel Secara Teoritis ... 56
21. Persen Yield Biodiesel Secara Praktek ... 56
22. Angka Asam Biodiesel ... 57
23. Kadar Air Biodiesel ... 58
24. Densitas Biodiesel ... 59
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Pergerakan Molekul Dipolar Teradiasi Gelombang Mikro ... 14
2. Pergerakan Partikel Bermuatan dalam Suatu Larutan Mengikuti Medan Listrik ... 15
3. Mekanisme Reaksi Transesterifikasi dengan Menggunakan Gelombang Mikro ... 16
4. Mekanisme Pemanasan secara Konvensional dan Gelombang Mikro ... 17
5. Rancangan Alat Produksi Biodiesel Berteknologi Gelombang Mikro ... 22
12. Blok Diagram Pembuatan Biodiesel dengan Pemanfaatan Gelombang Mikro ... 31
13. Grafik Analisa Kadar %FFA ... 38
14. Grafik Analisa Waktu Reaksi Terhadap Massa Biodiesel... 40
15. Grafik Analisa % Yield ... 41
16. Grafik Analisa Bilangan Asam ... 42
17. Grafik Analisa Kadar Air ... 42
18. Grafik Analisa Densitas ... 43
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Data Hasil Pengamatan ... 47
2. Perhitungan ... 50
3. Dokumentasi Penelitian ... 61
ABSTRAK
ANALISA PENGARUH WAKTU REAKSI TERHADAP PERSEN YIELD BIODIESEL DENGAN METODE GELOMBANG MIKRO
(Reda Ayu Lestari, 2017:46)
Penggunaan energi meningkat sehubung dengan meningkatnya populasi manusia di bumi dikarenakan manusia membutuhkan energi untuk melakukan aktifitas. Energi yang masih menjadi primadona yaitu energi fosil, Kondisi keterbatasan sumber energi di tengah semakin meningkatnya kebutuhan energi dunia dari tahun serta tuntutan untuk melindungi bumi dari pemanasan global dan polusi lingkungan membuat tuntutan untuk segera mewujudkan sumber energi yang terbarukan, Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar biomassa yang dapat menggantikan bahan bakar minyak. Biodiesel dapat diproduksi dari minyak jelantah yang merupakan salah satu contoh biomassa. Minyak jelantah dapat dikonversi menjadi biodiesel dengan melalui tahap transesterifikasi yang mereaksikan molekul minyak dengan alkohol dan katalis sehingga didapat metil ester. Salah satu metode pemanasan yang dapat digunakan untuk mengkonversi minyak menjadi biodiesel adalah metode gelombang mikro. Metode pemanasan dengan gelombang mikro ini memanfaatkan pancaran gelombang yang diserap oleh sampel untuk sehingga temperatur sampel lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur permukaan dinding reaktor. Dalam proses pembuatan biodiesel terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi proses pemanasan yang terjadi, salah satunya adalah waktu reaksi. Pengaruh dari waktu reaski dapat dilihat dari hasil persen yield biodiesel yang didapat. Dari hasil penelitian, waktu reaksi yang digunakan ialah 5, 10, 15 menit dengan temperatur tetap yaitu 55oC, hasil yang didapat yaitu 85,737%, 84,838%, dan 84,441%. hal ini dikarenakan kontak antar zat akan semakin banyak sehingga konversi semakin tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa alat pembuatan biodiesel dengan pemanfaatan gelombang mikro dapat menghasilkan persen yield yang tinggi dengan waktu yang singkat.
ABSTRACT
THE ANALYSIS OF TIME REACTION EFFECT ON YIELD PERCENT BIODIESEL WITH MICRO WAVE METHODS
(Reda Ayu Lestari, 2017:46)
The use of energy increases related with the increasing of human population on earth, it is increases because human needs energy to move. Fossil energy is the energy that still become a primma donna. The limited of energy resources in the middle of the increasing human energy needs from year to years (growth of energy consumption in 2004 amount 4.3%) subsequently the claim to protect the earth from global warming and environmental pollution makes the claim to immediately realize renewable energy sources; for example is Biodiesel. Biodiesel is one of the biomassa fuel that can replacing fuel oil. Biodiesel can be produces from Jelantah oil that has a same type of biomassa. Jelantah oil can be con verted into biodiesel by using the transesterification that reacts the reacts the oil molecules with the alcohol and the catalyst to obtain methyl esters. One of the heating methods that can be used to convert oil into biodiesel is the microwave method. This microwave heating method utilizes the wave emission absorbed by the sample temperatures, so the teperatus can be higher than the surface temperature of the partition wall. There are several factors of making biodieses that can affect the heating process. The effect of the reaction time can be seen from the percent yield of biodiesel obtained. From the result of the research, the reaction time used 5, 10, 15 with the fixed temperature 55◦c, the optimum results are obtained at 15 minutes because the contact between subtances will be more higher so can reach the higher conversion. This is indicate that a biodiesel making apparatus with microwave utilization can be produce a high yield percent with a short time.
