• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pengaruh Waktu Reaksi Dan Penambahan Kat

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Pengaruh Waktu Reaksi Dan Penambahan Kat"

Copied!
6
0
0

Teks penuh

(1)

Page 54 Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 18, Januari 2012

PENGARUH WAKTU REAKSI DAN PENAMBAHAN

KATALIS PADA PEMBUATAN GLISEROL

MONOOLEAT DARI GLISEROL DAN ASAM OLEAT

Rinance Parhusip

*

, Iswahyudi, Siti Miskah

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662

Abstrak

Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan konsentrasi dan densitas gliserolmonooleat pada reaksi esterifikasi asam oleat dengan gliserol pada berbagai variasi penambahan katalis dan variasi waktu reaksi. Gliserol monooleat merupakan bahan pengemulsi makanan yang dihasilkan dari reaksi antara asam oleat dengan gliserol. Variable yang diteliti adalah penambahan berat katalis yaitu dari 0,02 gram, 0,04 gram, 0,06 gram, 0,08 gram, 0,1 gram.waktu reaksi yaitu 50 menit,60 menit,70 menit,80 menit,90 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi gliserolmonooleat terbaik adalah 98% diperoleh pada penambahan katalis 0,1 gram dan waktu reaksi 70 menit.densitas yang paling mendekati produk adalah 0,9622 diperoleh pada penambahan katalis 0,1 gram dan waktu reaksi 80 menit.

Kata kunci: esterifikasi, gliserol monooleat, katalis

Abstract

This research was conducted to obtain the concentration and density gliserol monooleat on the esterification reaction of oleic acid with glycerol at different variations and variations of the addition of the catalyst and reaction time. Gliserolmonooleate as an emulsifying food produced from the reaction between oleic acid with glycerol. Variable in this research is the addition of the catalyst weight of 0.02 grams, 0.04 grams, 0.06 grams, 0.08 grams, 0.1 gram.time of reaction is 50 minutes, 60 minutes, 70 minutes, 80 minutes, 90 minutes. The results showed that the best glycerol monooleate concentration was 98% obtained on the addition of 0.1 gram of catalyst and reaction time 70 menit.the density product is 0.9622 obtained on the addition of 0.1 gram of catalyst and time of reaction is 80 minutes.

Keyword: catalyst, esterification, glycerol monooleate

1. PENDAHULUAN

Makanan merupakan kebutuhan manusia yang paling pokok. Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia. Kebutuhan manusia terhadap makanan semakin meningkatkan banyak kreativitas para ilmuwan dan ahli untuk menciptakan inovasi-inovasi baru khususnya dalam bidang pangan. Tidak heran apabila banyak produk makanan yang ditawarkan oleh para produsen.

Dari sekian banyak makanan yang ditawarkan tersebut beberapa dibuat dari lemak dan membutuhkan pengemulsi untuk membuat adonannya homogen. Salah satu zat pengemulsi

yang dibutuhkan adalah gliserol monooleat (GMO). Gliserol Monooleat dibuat dari reaksi antara gliserol dan asam oleat.

(2)

Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 18, Januari 2012 Page 55 dimurnikan lagi karena masih bernilai ekonomi

dan dapat digunakan untuk industri turunan gliserol contohnya Gliserol monooleat (GMO). Adapun tujuan penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui pengaruh waktu reaksi terhadap konsentrasi produk yang dihasilkan

2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan katalis terhadap konsentrasi produk yang dihasilkan Penelitian ini dapat memberikan informasi ilmiah bagi dunia ilmu pengetahuan tentang pembuatan gliserol monooleat dengan konsentrasi tinggi yang didapatkan dari gliserol hasil samping biodiesel.

Esterifikasi adalah salah satu jenis reaksi dimana reaksi tersebut untuk menghasilkan ester. Ester merupakan sebuah hidrokarbon yang diturunkan dari asam karboksilat. Sebuah asam karboksilat mengandung gugus -COOH, dan pada sebuah ester hidrogen di gugus ini digantikan oleh sebuah gugus hidrokarbon dari beberapa jenis. Ester dapat dihasilkan dengan cara mereaksikan antara sebuah alcohol dengan asam karboksilat .

Gliserol hasil samping pembuatan biodiesel Gliserol merupakan senyawa alkohol yang memiliki 3 gugus hidroksil. Gliserol memiliki nama baku 1,2,3-propanatriol. Senyawa ini berwujud cair, tidak berwarna dengan titik didih 290oC. Titik didih tinggi yang dimiliki oleh senyawa dengan bobot molekul 92,09 g/mol ini disebabkan adanya ikatan hidrogen yang sangat kuat antar molekul gliserol. Gliserol merupakan bahan baku pembentuk trigliserida, yang dapat membentuk ikatan ester dengan asam lemak.

Berbagai penelitian mengenai gliserol ini terus dikembangkan guna meningkatkan nilai tambah dari gliserol kasar (yang komposisinya 33% terdiri dari air dan residu katalis) sisa produksi biodiesel (Polcher, 2008). Untuk dapat dipergunakan menjadi bahan baku pembuatan gliserol monogliserida, residu gliserol terlebih dahulu dilakukan pengoahan awal untuk menghilangkan bahan-bahan lain selain gliserol, sehingga diperoleh dalam bentuk gliserol kasar (crude glycerol) (Pardi, 2005).

Gliserol monooleat

Gliserol monooleat (GMO) secara fisik bewujud cair berwarna jernih kekuning – kuningan atau kuning pucat (Magrabar, 1997).GMO tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alcohol dingin dan larut dalam alcohol panas, chloroform, eter dan petroleum eter. GMO juga larut dalam dalam minyak dan

bersifat pengemulsi pada makanan. (Chen dan Dickinson, 1999).

Gliserol monooleat (monoolein) adalah sintetis kimia aktif permukaan yang secara luas digunakan sebagai surfaktan non-ionik dan pengemulsi. Hal ini dihasilkan oleh reaksi gliserol dan asam oleat dengan katalis untuk membentuk ester monogliserida (Burdock, 1997). Gliserol monooleat tidak berbahaya bagi lingkungan. Semua bahan pembuatnya dihasilkan oleh alam. Asam oleat diekstrak dari produk alami, sedangkan gliserol dapat dibuat dari lemak alami atau petrokimia (Anonim, 2001).

Asam oleat

Asam lemak ini pada suhu ruang berupa cairan kental dengan warna kuning pucat atau kuning kecokelatan. Asam ini memiliki aroma yang khas. Ia tidak larut dalam air, titik leburnya 15.3 °C dan titik didihnya 360 °C.

Beberapa sifat asam oleat dapat dilihat sebagai

6. Larut dalam methanol (CH3OH) (Anonimc, 2009)

Katalis

Katalis adalah suatu zat yang meningkatkan kecepatan reaksi untuk mencapai kesetimbangan pada reaksi kimia tetapi tidak habis bereaksi. Peranan katalis adalah menurunkan energi bebas pengaktifan. Katalis membentuk interaksi dengan pereaksi untuk mencapai suatu kompleks teraktifkan.

Pengendalian Reaksi Bolak Balik

(3)

Page 56 Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 18, Januari 2012 mengurangi resiko terjadinya reaksi hidrolisa

(reaksi balik).

2. METODOLIOGI

Proses yang digunakan dalam penelitian ini adalah proses esterifikasi.

Variable operasi sebagai berikut: 1. variasi berat katalis NaOH:

a. 0,02 gram b. 0,04gram c. 0,06gram d. 0,08 gram e. 0,1 gram 2. variasi waktu reaksi:

a. 50 menit b. 60 menit c. 70 menit d. 80 menit e. 90 menit

sedangkan yang menjadi variable tetap adalah tekanan 1 atm, temperature reaksi 150o C, dan rasio reaktan 1 : 1.

Alat dan bahan yang digunakan: Bahan yang digunakan:

1. Gliserol hasil samping pembuatan biodiesel

2. asam oleat teknis 3. H2SO4

4. NaOH sebagai katalis

Tahap Preparasi bahan baku

1. Gliserol kasar dipanaskan sampai suhu 50oC,kemudian diteteskan asan sulfat tetes demi tetes sebanyak 2,5%,sambil diaduk dengan magnetic stirrer.

2. Larutan yang terbentuk didiamkan sampai kira2 30 menit sampai terbentuk endapan.

3. Larutan tersebut dipisahkan filtran dengan endapannya dengan menggunakan pompa vakum.

4. Endapan yang terbentuk ditambahkan air (5:1)untuk memisahkan larutan garam dan sisa gliserol.

5. Filtrate yang dihasilkan kemudian dipisahkan dari FFA dengan corong pemisah.

6. Gliserol yang didapat sekitar 70%.

Prosedur Penelitian

1. Masukkan asam oleat ke dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan termometer, pemanas, dan kondensor. Kemudian dipanaskan sampai suhu 60ºC.

2. larutkan NaOH dengan aquadest

3. reaksikan antara larutan NaOH dengan gliserol dalam reactor sampai terlarut sempurna, sehingga menmghasilkan natrium gliseroksida.

4. Natrium gliseroksida direaksikan dengan asam oleat dalam labu leher tiga dengan suhu 150oC.

5. Pengambilan sampel pertama 50 menit setelah tercapai suhu reaksi.

6. Perlakuan yang sama dilakukan kembali untuk penambahan katalis 0,04 gram – 0,1 gram dan waktu reaksi dari 50-90 menit.

Analisa Produk

Analisa densitas produk dengan menggunakan piknometer

1. Menimbang berat piknometer kosong pada suhu kamar ( a)

2. Menimbang piknometer yang sudah berisi produk gliserol monooleat yang akan ditentukan densitasnya pada suhu kamar (b)

3. Hitung volume piknometer (c)

4. Menghitung densitas produk yang dihasilkan dengan rumus:

1. Siapkan alat.atur suhu oven,suhu injector dan aliran gas pembawa. 2. Suntikkan larutan zat sebagai kalibrasi

dengan menggunakan alat penyuntik mikro.

3. Pemisahan komponen komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi.

(4)

Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 18, Januari 2012 Page 57

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berikut data hasil pengamatan dari penelitian yang telah dilakukan:

Table 4.1 pengaruh penambahan katalis dan waktu reaksi terhadap konsentrasi produk

Katalis (gr)

Konsentrasi gliserolmonooleat t= 50

menit t=60 menit

t=70 menit

t= 80 menit

t= 90 menit

0,02 78 80 82 57 33

0,04 84 87 89 57 26

0,06 91 94 97 58 20

0,08 92 94 97 77 58

0,1 94 96 98 97 96

Table 4.2 pengaruh penambahan katalis dan waktu reaksi terhadap densitas produk

Katalis (gr)

Densitas t= 50

menit t=60 menit

t=70 menit

t= 80 menit

t= 90 menit 0,02 1,029 1,010 0,960 1,003 0,963 0,04 0,941 1,040 0,917 1,029 1,020 0,06 0,907 0,988 0,949 1,006 0,947 0,08 0,939 0,948 0,997 0,984 0,875 0,1 0,994 0,907 1,021 0,962 0,802

Pengaruh penambahan katalis dan waktu reaksi terhadap konsentrasi produk

Gambar 1. pengaruh penambahan katalis terhadap konsentrasi produk pada t = 50 menit

Gambar 2. Pengaruh penambahan katalis terhadap konsentrasi produk pada t = 60 menit

Gambar 3. Pengaruh penambahan katalis terhadap konsentrasi produk pada t = 70 menit

(5)

Page 58 Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 18, Januari 2012 Gambar 5. Pengaruh penambahan katalis

terhadap konsentrasi produk pada t = 90 menit

Reaksi esterifikasi merupakan reaksi yang sangat lambat,oleh sebab itu untuk mempercepat reaksi ditambahkan katalis. Dari gambar 5 terlihat bahwa semakin banyak jumlah katalis yang digunakan maka konsentrasi dari gliserolmonooleat yang dihasilkan semakin besar. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah katalis sebanding dengan besarnya kecepatan reaksi (Groggins, 1958). Bila persentase katalis diperbesar, maka kecepatan reaksi akan meningkat. Jumlah molekul yang bertumbukan akan bertambah, apabila zat pereaksi yang digunakan semakin murni, sehingga mempercepat terjadinya reaksi.

Waktu reaksi sangat berpengaruh terhadap konversi yang diperoleh,makin lama waktu reaksi dijalankan ,makin besar konversi yang diperoleh karena kesempatan untuk bertumbukan antara molekul molekul zat pereaksi semakin besar.pada gambar 5 dengan waktu reaksi 90 menit dan penambahan katalis 1 gram konsentrasi produk yang dihasilkan sebesar 96% sedangkan pada waktu reaksi 70 menit dengan penambahan katalis 1 gram konsentrasi produk yang dihasilkan 98%. Ini terjadi karena pada waktu reaksi 70 menit dan katalis 1 gram keadaan setimbang sudah tercapai dan penambahan waktu tidak akan menguntungkan lagi atau tidak sebanding dengan konversi reaksi.

Pengaruh penambahan katalis dan waktu reaksi pada densitas produk

Perhitungan densitas produk dari berbagai variasi dimaksudkan untuk mendapatkan nilai massa jenis yang mendekati produk(0,969 gr/ml).

Gambar 6. Pengaruh penambahan katalis terhadap densitas produk pada t = 50 menit

Gambar 7. Pengaruh penambahan katalis terhadap densitas produk pada t = 60 menit

(6)

Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 18, Januari 2012 Page 59 Gambar 9. Pengaruh penambahan katalis

terhadap densitas produk pada t = 80 menit

Gambar 10. Pengaruh penambahan katalis terhadap densitas produk pada t = 90 menit

Penambahan jumlah katalis dan juga waktu reaksi pada reaksi esterifikasi sangat berpegaruh, dari setiap produk yang dihasilkan didapatkan densitas yang bervariasi, densitas yang dihasilkan berbeda beda karena konsentrasi dari setiap produk berbeda beda.

Pengaruh penambahan katalis terhadap densitas produk yang paling optimum pada t = 80 menit dapat dilihat pada gambar 9. Densitas produk yang mendekati densitas gliserol monooleat dihasilkan pada t = 80 menit dengan katalis 0,1 gram.

4. KESIMPULAN

Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal antara lain:

1. Waktu reaksi mempengaruhi konsentrasi produk yang dihasilkan.semakin lama waktu reaksi semakin tinggi konsentrasi produk yang dihasilkan.

2. Penambahan jumlah katalis mempengaruhi produk yang terbentuk.semakin banyak jumlah katalis yang digunakan semakin tinggi konsentrasi produk yang dihasilkan.

3. Konsentrasi produk yang paling tinggi dihasilkan pada waktu reaksi 70 menit dan penambahan katalis 0,1 gram.

DAFTAR PUSTAKA

Juliati. 2002 . ester asam lemak. USU digital library.

Pardi. 2005. Optimasi proses produksi gliserolmonooleat dari gliserol hasil samping biodiesel. Teknik

kimia.Universitas sumatera utara.

Rahmi Ulfa. 2006. pengaruh jenis asam dan pH pada pemurnian residu gliserol dari hasil samping produksi biodiesel.Universitas sumatera utara.

Gambar

Gambar 1. pengaruh penambahan katalis terhadap konsentrasi produk pada t = 50 menit
Gambar 6.  Pengaruh penambahan katalis  terhadap densitas produk pada t = 50 menit
Gambar 10.  Pengaruh penambahan katalis terhadap densitas produk pada t = 90 menit

Referensi

Dokumen terkait

Menurut Hoffman (Wu, 2000) bahwa karakter yang dimiliki oleh kimia harus ada dalam setiap pembelajaran kimia, misalnya: representasi level makroskopik dapat

Simpulan, musik klasik Mozart dan musik tradisional gamelan jawa dapat mengurangi nyeri persalinan kala I fase aktif pada nulipara, dan tidak ada perbedaan antara musik klasik

Hubungan kesehatan spiritual dengan kejadian depresi pada lansia di Pelayanan Sosial Lanjut Usia Tresna Werdha Provinsi Lampung dapat disimpulkan bahwa lansia yang

Pemeliharaan rutin/berkala peralatan gedung kantor Belanja Perawata n Jaringan Listrik Kantor Rp. Pemeliharaan rutin/berkala peralatan gedung kantor Belanja Perawata n

Penelitian yang dilakukan di Pondok Pesantren Jagasatru Kota Cirebon bertujuan untuk memperoleh data tentang pengaruh kepemimpinan kharismatik kyai (H. Hasanain

Reading is one of the English skills that should be mastered by foreign learners in Indonesia, especially the students of Junior High School. The aim of this research was to

The Effect of Using Jigsaw Model on The Tenth Grade Students’ Listening Comprehension Achievement at SMAN 1 Lumajang; Eka Sujatmiati; 050210491073; 30 pages; 2010;

adanya hubungan sebab akibat, atau tanda yang langsung mengacu pada kenyataan. Sedangkan simbol adalah tanda yang menunjukkan tidak ada hubungan alamiah antara